Устройство для определения параметров акустических колебаний в жидких средах
Изобретение относится к анализу жидкостей с помощью акустических колебаний и может быть использовано для контроля концентрации преимущественно инертных веществ, растворенных в различных жидкостях , например неполярных полимеров в морской воде. Целью изобретения является повышение точности измерений при определении концентрации растворенных веществ . Устройство содержит рабочий и эталонный каналы, каждый из которых содержит обратимый преобразователь 5, 6 и отражатель 7 акустических колебаний, причем преобразователи электрически связаны с электронными измерителями I, II. Устройство также снабжено общим для обоих преобразователей протектором 4, отражатели расположены на одном основании, параллельном протектору, а эталонный канал содержит теплопроводный плоскогофрированный сильфон 10, выполненный соосчо с одним из преобразователей и образующий герметичную полость. 1 ил. со С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU ÄÄ 1702188 А1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ /1Î ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ) 4i > (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О К) 00 (21) 4686274/28 (22) 03,05.89 (46) 30.12.91. Бюл. N" 48 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Турбулентность" при Донецком государственном университете (72) С.П. Клоп ен ко (53) 620,179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 1239586, кл. G 01 N 29/02, 1983. Бражников Н.И. Ультразвуковая фазометрия, М.: Энергия, 1968, с. 97. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ЖИДКИХ СРЕДАХ (57) Изобретение относится к анализу жидкостей с помощью акустических колебаний и может быть использовано для контроля концентрации преимущественно инертных Изобретение относится к анализу жидкостей с помощью акустических колебаний и может быть использовано для контроля концентрации преимущественно инертных веществ, растворенных в различных жидкостях, например неполярных полимеров в морской воде. Цель изобретения — повышение точности измерений при определении концентрации растворенных веществ. На чертеже изображено предлагаемое устройство, Устройство состоит из корпуса 1 с приборными отсеками 2 и 3, в торцовой части которых находятся протектор 4 и обратимые электроакустические преобразователи 5 и 6, электронных измерителей и II скорости распространения акустических колебаний. R верхней части корпуса 1 установлен тервеществ, растворенных в различных жидкостях, например неполярных полимеров в морской воде. Целью изобретения является повышение точности измерений при определении концентрации растворенных веществ. Устройство содержит рабочий и эталонный каналы, каждый из которых содержит обратимый преобразователь 5. 6 и отражатель 7 акустических колебаний, причем преобразователи электрически связаны с электронными измерителями I, II. Устройство также снабжено общим для обоих преобразователей протектором 4, отражатели расположены на одном основании, параллельном протектору, а эталонный канал содержит теплопроводный плоскогофрированный сильфон 10, выполненный соосно с одним из преобразователей и образующий герметичную полость. 1 ил, мобарокомпенсированный отражатель 7 акустических колебаний, под которым расположена полость 8 с исследуемым раствором 9. Теплопроводный плоскогофрированный сильфон 10 помещен в полость 8 над электроакустическим преобразователем 5 и образует герметичную емкость 11, заполненную эталонным растворителем 12, поступающим в нее через заливную трубку 13 с запором 14 и удаляемым через сливную трубку 15 с запором 16. Устройство работает следующим образом, Через заливную трубку 13 с изолированную от раствора в полости 8 емкость 11 поступает растворитель определяемого вещества, При неизменной исходной чистоте растворителя в процессе измерений трубки 13 и 15 перекрываются запорами 14 и 16; 1702188 если же растворитель с флуктуациями своих параметров (чистоты, например), то через трубки 13 и 15 обеспечивается непрерывное поступление свежего растворителя, причем через заливную трубку 13 он поступает беэ растворенного вещества, а конец сливной трубки 15 размещен на таком удалении от полости 8, чтобы исключить попадание свежего растворителя в нее. Часть полости 8, под которой находится один из электроакустических преобразователей 5 или 6, изолирована от исследуемого раствора теплопроводным сильфоном 10 с плоскопараллельными гофрами и образует герметичную емкость 11, ограниченную с одного торца сильфона 10 частью общего протектора 4, а с другого торца отражателем 7, в которой располагают используемый растворитель 12, Если в полости 8 и емкости 11 находится один и тот же растворитель, I и II электронные измерители скЬрости распространения акустических колебаний выпадают одинаковые сигналы, так как отражатели 7 и протектор 4 обусловливают одинаковые базы измерений, а температура, давление и химический состав раство— рителя в сильфоне 10 и полости 8 одинаковы, теплопроводность сильфона 10 обеспечивает теплообмен между жидкостью в полости 8 и жидкостью внутри сильфона 10. В результате достигается температурное равновесие между жидкостями, а изменение давления в полости 8 передается через прогибающиеся плоскопараллельные гофры сильфона 10 жидкости, помещенной в него. При изменении концентрации раствора в полости 8 ввиду изменения скорости распространения в нем ультразвука выходной сигнал II измерителя изменяется, а сигнала! измерителя в сильфоне 10 нет. В этом случае разность выходных сигналов измерите. лей I u II соответствует только изменению концентрации раствора в полости 8, Если в исследуемом растворе 9 изменяется температура и/или давление, а концентрация ос5 45 тается без изменений, ro эти изменения вызывают одинаковое изменение выходного сигнала как 1 измерителя, так и II, а их разность будет равна прежней, характеризующей величину концентрации измеряемого растворенного вещества; при изменении состава или чистоты растворителя при неизменной концентрации измеряемого вещества обеспечивается непрерывное протекание поступающего растворителя через изолированную емкость 11, а в полость 8 — свежеобразованного раствора, получается та же самая разность выходных сигналов при равенстве температуры и двления, что и в предыдущем случае, т.е. при измерении концентрации нет необходимости учитывать текушие значения температуры и давления, следить за постоянством состава растворителя, вычислять величины скорости распространения акустических колебаний, а можно определять концентрацию, используя только разности выходных сигналов электронных измерителей скорости звука в растворе и растворителе, что существенно упрощает процесс измерения и повышает его точность. Формула изобретения Устройство для определения параметров акустических колебаний в жидких средах, содержащее рабочий и эталонный каналы, каждый из которых содержит обратимый преобразователь и отражатель акустических колебаний, причем преобразователи электрически связаны с электронными измерителями, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений при определении концентрации растворенных веществ, оно дополнительно снабжено общим для обоих преобразователей протектором, отражатели расположены на одном основании, параллельном протектору, а эталонный канал содержит теплопроводный плоскогофрированный сильфон. выполненный соосно с одним из преобразователей и образующий герметичную полость, 1702188 Составитель А.Пчелкин Техред М.Моргентал Корректор M.ØàðoUjè Редактор Л.Веселовская Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4534 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
