Ультразвуковой прибор контроля химико-технологических процессов

 

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРИБОР КОНТРОЛЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ , содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты , делитель частоты, Генератор зондирунлцих импульсов, ультразвуковой преобразователь, а также усилитель и измеритель интервалов времени о т л и ч а ю щ и и с я тем-, что, с целью повышения точности контроля, в него введены блок плавного стро- , бирования, электронный ключ, блок гилплифудного анализа сигнала, преобраэоватеЛь температура - временной интервгш, переключатель выбора импульса , причем выход-ультразвукового преобразователя через последовательно соединенные электронный ключ,, усилитель, блок амплитудного анализа сигнала, переключатель выбора импуль-, са подключен к измерителю интервалов/ времени, второй выход делителя эталонной частоты через блок плавного стробйрования подключен к .второму входу блока амплитудного анализа сигнала, третий его выход через преобразователь температура - временной интервал подключен к второму входу измери-теля интервалов времени, к третьему входу которого подключен второй выход генератора эталонной частоты, второй выход усилителя подключен к второму входу переключателя выбора импульса, второй выход которого подключен к второму входу преобразователя температура - вре-г мённой интервал. , . (Л 2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что измеритель интерС валов времени выполнен в виде последовательно соединенных временного селектора, счетчика и цифрового.инS дикатора, а также код-аналогового преобразователя, подключенного к счетчику, блок амплитудного анализа О выполнен в виде последовательно соее единенных схемы выделения импульса, к входу которой подключен выход блока плавного стробйрования и пикового детектора с индикатором,.. а лреОбX ) разователь температура - временной ю У1 интервал выполнен в виде последовательнА соедйненньЕС Датчика температур/ установленного в ультразвуковом. преоб разователе, блока операционных усилителей, и блока логических элементой

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 9(51) (01 Н 29 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ -ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТКРЫТИЙ (21) 2693032/25 10 (22) 05.12.78 . (46) 23. 06.83. Бюл.. 9 23 (72) В.В. Платонов, Б..И. Моисеев, Н.В. Лобанов, П.A. Обновленский, В.М. Крашенинников, В.В. Стенькин, Н.Ф. Баканов и A.Н.. Морозов (71) Ленинградский ордена Трудового

; Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета и Дзержинский научно-исследовательский. химико-технологический институт (53) -534.232(088.8) (56) l. Asòîðñêîå свидетельство СССР

Р 200329, кл. G 01 N 29/00, 1967.

2. Прибор УЗУС-7. Описание и ин- струкция по эксплуатации. 3-д Элек троприбор, Кишинев, 1976, с. 8. (54)(57) 1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРИБОР

КОНТРОЛЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРО-.

ЦЕССОВ, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель частоты, генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь, а также Усилитель и измеритель интервалов времени отличающийся тем; что, с целью повышения точности контроля, в него введены блок плавного стробирования, электронный ключ, блок амплитудного анализа сигнала, преоб разователь температура - временной интервал, переключатель выбора им- пульса, причем выход-ультразвукового нреобраэователя через последова- . тельно соединенные электронный ключ, усилитель, блок амплитудного анализа сигнала, переключатель выбора импуль-. са подключен к измерителю интервалов) времени, второй выход делителя эталонной частоты через блок плавного стробирования подключен к второму входу блока амплитудного анализа сигнала, третий его выход через преобразователь температура - временной интервал подключен к второму входу измерителя интервалов времени, к третьему входу которого подключен второй выход генератора эталонной частоты, второй выход усилителя подключен к второму входу переключателя выбора импульса, второй выход . которого подключен к второму входу преобразователя температура - вре-. Q . менной интервал.

2. Прибор по п. 1, о т л и ч а ю- Щ шийся тем, что измеритель интервалов времени выполнен в виде после- { довательно соединенных временного селектора, счетчика н цифрового.ин- я дикатора, а также код-аналогового преобразователя, подключенного к счетчику, блок амплитудного анализа. выполнен в виде последовательно соединенных схемы выделения импульса, к входу которой подключен выход блока плавного стробирования, и пикового детектора с индика1ОрОМ,,а преобразователь температура - временной интервал выполнен в виде последова тельно соединенных датчика температур, установленного.в ультразвуковом, преобразователе, блока операционных усилителей, и блока логических эле" . ментой.

1024825

Изобретение относится к ультразвуковому контролю химико-технологических процессов, в частности приборам контроля состава и состояния жидких сред по времени распространения и затуханию ультразвуковых колебаний, и может быть использовано в химической, нефтехимической, лакокрасочной и фармацевтической промышленности.

Известно ультразвуковое устройство для контроля технологических про- 10 цессов, содержащее генератор опорной частоты, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, фазометр, фазовращатель, связанный с подвижным контактом автоматического моста, 15 плечо которого является датчиком температуры (1 .

Недостатком устройства является сложность настройки и проведения процесса измерений ультразвуковых параметров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой прибор контроля химико-технологических процессов, содержащий генератор эталонной частоты, три делителя частоты повторения меток времени, генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь, два селектора импульсов за-. пуска развертки, усилитель, генератор,развертки, суммирующий каскад (2).

Недостатком этого устройства является значительная погрешность, вносимая блоком временных задержек и отсутствием температурной коррек ции, сложность и длительность процесса измерения, невозможность использования его в системах автоматического управления технологическими 40 процессами из-. за отсутствия в схеме прибора аналоговых выходов.

Целью изобретения является повышение точности контРоля.

Цель достигается тем, что в уль45 тразвуковой прибор контроля химикотехнологических процессов, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель частоты, генератор .зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь, а также усилитель и измеритель интервалов времени, введены блок плавного стробирования, электронный ключ, блок амплитудного ана- 55 лиза сигнала, преобразователь температура — временной интервал, переключатель выбора импульса, причем выход ультразвукового преобразователя через последовательно соединенные элек-60 тронный ключ, усилитель, блок амплитудного анализа сигнала, переключатель выбора импульса йодключен к измерителю интервалов времени, вто-. рой выход делителя эталонной частоты $5 через блок плавного-стробирования подключен к второму входу блока аМ" плитудного анализа сигнала, третий его выход через преобразователь температура — временной интервал подключен к второму входу измерителя интервалов времени, к третьему входу которого подключен второй выход генератора эталонной частоты, второй выход усилителя подключен к второму входу переключателя выбора импульса, второй выход которого подключен к второму входу преобразователя температура - временной интервал.

Измеритель интервалов вреМени выполнен в виде последовательно соединенных временного селектора, счетчика и цифрового индикатора, а также код-аналогового преобразователя, подключенного к счетчику, блок амплитудного анализа выполнен в виде последовательно соединенных схемы выделения импульса и пикового детектора с индикатором, к входу схемы выделения импульса подключен выход блока плавного стробирования, а преобразователь температура — временной интервал выполнен в виде последовательно соединенных датчика температур, установленного в ультразвуковом преобразователе, блока операционных усилителей и блока логических элементов.

На чертеже изображена блок-схема прибора.

Ультразвуковой прибор контроля содержит последовательно соединенные генератор.1 зондирующих импульсов, электронный ключ 2, усилитель 3, блок 4 амплитудного анализа, состоящий из блока 5 выделения импульса и пикового детектора с индикатором б. Блок 7 плавного стробирования соединен с делителем 8 эталонной частоты. Генератор 9 эталонной частоты подключен к измерителю 10 интервалов времени, содержащему временной селектор 11, подключенный через счетчик

12 к цифровому индикатору 13 и коданалоговому преобразователю 14. Преобразователь 15 температура - временной интервал состоит из последовательно соединенных блока. 16 операцибнных усилителей и блока 17 логических элементов HF, — È, а также датчика 18 температуры. Между генератором 1 зондирующих импульсов и электронным ключом 2 включен ультразвуковой преобразователь 19 с отражателем 20. Между усилителем 3 и измерителем 10 интервалов времени введен переключатель 21 выбора импульса.

Прибор работает следующим обра- . зом.

Генератор 9 эталонной частоты вырабатывает сигналы эталонной часктоты 10 Гц, на делителе 8 эталонной частоты эта частота преобразуется в

1 импульсы частотой следования 10 Гц, 1024825

ВНИИПИ .Заказ 4386/41 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4 запускающие генератор 1 зондирующих импульсов, блок 7 планного стробирования и через преобразователь 15 температура — временной интервал запускают временной селектор 11.

При прохождении ультразвукового импульса через исследуемую среду он после отражения от отражателя 20 появляется через некоторый интервал времени на входе электронного ключа

2, который заперт первые 50 мкс на 10 время действия зондИрующего импульса.

В усилителе 3 серия отраженных импульсов усиливается и подается на вход блока 4 амплитудного анализа и через переключатель 21 выбора импульса на преобразователь 15 температура — временной интервал, где осуществляется температурная коррекция положения импульса.

С преобразователя 15 температура — „20 временной интервал отраженный импульс подается на запуск временного селектора 11, который открывается, и через счетный вход подается сигнал эталонной частоты на счетчик..

Счет прекращается в момент. подачИ ямпульса 10 Гц с делителя 8 частоты через преобразователь 15 температуравременной интервал. На цифровом индикаторе 13 высвечивается значение времени прохождения импульса в контролируемой среде, а на .выходе коданалогового преобразователя 14 пропорциональное значение аналогового сигнала.

В блоке 5 выделения импульса вы- 35 деляется один из серии отраженных импульсов, пиковым детектором с индикатором б измеряется его величина, ее изменение будет определять затухание ультразвука в контролируемой среде. С помощью переключателя 21 выбора импульса селектируемый импульс может быть подан на запуск временного селектора через преобразователь 15 температура — временной интервал.

:Преобраэователь температура - временной интервал, выполненный в виде набора. операционных усилителей и логических элементов, осуществляющий временный сдвиг отраженного импульса пропорционально температуре контролируемой среды, позволяет скомпенсировать температурную погрешность измерений без применения дополнительных блоков и устройств и тем самым повысить точность измерений. Повышение точности достигается также за счет синхронизации работы этого преобразователя, который подключен к делителю эталонной частоты. Переключатель выбора импульса, который подключен к временному селектору позволяет подать на вход временного селектора первый отраженный или"любой из последовательности отраженных импульсов, тем самым обеспечивая широкое использование прибора для контроля и регулирования технологических процессов.

Введение в схему прибора цифро-аналогового выхода измерения времени и распространения импульса в контро- лируемой среде и схемы амплитудного анализа с аналоговым выходом позволяет использовать прибор в системах автоматического управления химикотехнологическими процессами, повысить точность контроля и эффективность управления.