Акустическая камера для определения концентрации вещества в смеси

 

АКУСТИЧЕСКАЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВА В СМЕСИ, содержащая эталонный и измерительный акустические каналы, каждый из которых состоит из звукопровода и сильфона, ультразвуковой преобразователь , расположенный на входе звукопровода эталонного канала, и два ультразвуковых преобразователя, расположенные на входе и выходе измерительного канала, отличающаяся тем, что, с целью увеличения точности измерений, она снабжена двумя призматическими отража е-, лями, дополнительным ультразвуковым преобразователем, расположенным на входе звукопровода эталонного канала, звукопроводы выполнены П-образными, а по углам последних размещены призматические отражатели.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (11) зи G О1 N 29/02 г, е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 !"

К. ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) -3547511/25-28 (22) 04.02.83 (46) 23.09.84. Бюл. У 35 (72) В.А. Николаев и Ъ.Д. Тимофеев (71) Институт ядерной энергетики

АН Белорусской ССР (53) 66.084(088 .8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 447608, кл. С 01 N 29/02, 1972. (54) (57) АКУСТИЧЕСКАЯ КАМЕРА ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВА В

СМЕСИ, содержащая эталонный и измерительный акустические каналы, каждый из которых состоит из звукопроФ вода и сильфона, ультразвуковой преобразователь, расположенный на входе звукопровода эталонного канала, и два ультразвуковых преобразователя, расположенные на входе и выходе измерительного канала, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения точности измерений, она снабжена двумя призматическими отражателями, дополнительным ультразвуковым преобразователем, расположенным на входе звукопровода эталонного канала, звукопроводы выполнены П-образными, а по углам последних размещены призматические отражатели.

1114942

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для измерения концент рации примесей в жидкостях, например, для определения концентрации. окиси азота NO, растворенной в жидкой четырехокиси азота N>Oy.

Известна акустическая камера для определения концентрации вещества в смеси, содержащая эталонный и измерительный акустические каналы, каждый из которых состоит из звукопровода и сильфона, ультразвуковой преобразователь, расположенный на входе звукопровода эталонного канала, и два ультразвуковых преобразователя, расположенные на входе и выходе измерительного канала (1) .

Однако . известная акустическая камера обладает значительной пог- решностью измерений концентрации оки си азота NÎ, растворенной в жидкой четырехокиси N 04 в диапазоне концентраций 0-107..

Цель изобретения — увеличение точности измерений.

Цель достигается тем, что акустическая камера для определения концентрации вещества в смеси, содержащая эталонный и измерительный акустические каналы, каждый из которых состоит из звукопровода и сильфона, ультразвуковой преобразователь, расположенный на входе звукопровода эталонного канала, и два ультразвуковых преобразователя, расположенные на входе и выходе измерительного канала, снабжена двумя призматическими отражателями, дополнительным ультразвуковым преобразователем, расположенным на входе звукопровода эталонного канала, звукопроводы выполнены П-образными, а по углам последних размещены призматические отражатели.

На чертеже представлена схема акустической камеры.

Акустическая камера для определения концентрации вещества в смеси состоит из ультразвуковых -излучателей 1, ультразвуковых приемников

2, звукопроводов 3, призм 4, генератора 5 УЗ сигналов, двухканального усилителя-формирователя 6 импульсов, триггера 7 разности, делителя

8 импульсов разности, генератора 9 стабильной частоты, счетчика 10, 40 импульса через N>O и N<0 с ИО, соответственно, Х вЂ” массовая доля

NO, растворенной в жидкой N O4 в %, А — коэффициент, зависящий от величины акустической базы. Например, в данном концентратомере при акустических базах 750 мм в эталонном и измерительных каналах

А = 2,4 мкс мас.X.

Делитель 8 уменьшает частоту следования импульсов разности до

Гц, не изменяя его длительности, задерживает на 0,1 мкс по отношению к импульсу "Сброс" и заполняется ста. бильной частотой от генератора 9.

Счетчик 10 путем суммирования числа периодов стабильной частоты, укладывающихся в импульсе разнОсти на выходе делителя 8, выдает информаиндикатора 11 цифрового блока 12 питания .

Звукопровод 3 эталонного акустического канала выполнен герметич5 -ным (заполнен четырехокисью азота

N20 ) по отношению к исследуемой среде, погружен в нее, чтобы воспринимать ее температуру. Звукопровод имеет сильфон (не показан) для

1О выравнивания давления по отношению к давлению в измерительном канале.

Звукопровод измерительного акустического канала имеет прямой контакт с исследуемой средой. !

5 Акустическая камера работает следующим образом.

Генератор 5 вырабатывает импульсы длительностью 0,5 мкс на уровне

0„5 амплитудой 70 В и скважностью

20 950 мкс, которые поступают на УЗ излучатели 1. Принятые УЗ приемниками 2 акустические сигналы усиливаются двухканальным усилителем-формирователем 6. Селектор, имеющийся

25 в нем и запускаемый импульсом генератора 5, позволяет получить на выхо. де два коротких (0,6 мкс) импульса только от акустических сигналов, прошедших через эталонную и изме50 рительную жидкость. Импульс разности с частотой следования -пЛ050 Гц имеет прямоугольную форму. Длитель.ность его, равная разности времени л и с и с g, пропорциональная концент5 рации NO растворенной B *идкой

N О, в диапазоне температур 2951

335 К и давлении 0,1-8 ИПа, т.е. п 1

t>=Ax гдето, "Х время прохождения акустического

Составитель Б. Бычков

Редактор В. Иванова Техред М.Тепер корректор С. Черни

Заказ 6760/30 Тираж 822 Подгурское

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 цию о концентрации в цифровом виде на индикаторе 11.

Использование акустической камеры для определения концентрации вещества в смеси позволяет увеличить точность определения NO в диапазоне массовой концентрации от 0 до !ОХ получать непрерывную информацию о содержании NO в опытно-про114942 4 мьппленных и лабораторных установках, работающих на четырехокйси азо та NgOy в качестве теплоносителя и рабочего тела. Учитывая токсичность и химическую агрессивность

N.204, односторонее расположение УЗ датчиков в камере улучшает условия техники безопасности и значительно упрощает проведение профилактичес10 ких и ремонтных работ.