Устройство для измерения скорости жидкости в двухфазном потоке

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<,953571

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву N 699432 (22) Заявлено 27. 01. 81 (21) 3240212/18-10 (51)М. Кл.

6 01 Р 5/08 с присоединением заявки Ж

1ооударстеенный комитет

СССР (23) П риоритет до делам иэооретений. и открытий

Опубликовано 23 ° 08- 82 ° Бюллетень № 31 (53) УДК 532. .574(088.8) Дата опубликования описания 25.08.82

"..CKQ(yge s g (72) Авторы изобретения

О.Н. Кашинский и А.В. Петухов ", t » у, .

) „, 1 1 j I q ° и м M .. Г .

Институт теплофизики Сибирского отделен я AH 6MIt:>1 1 i (7l) Заявители и Новосибирскии государственныи университе (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

ЖИДКОСТИ B ДВУХФАЗНОМ ПОТОКЕ

Изобретение относится к технике измерения параметров двухфазных га-. зожидкостных потоков, таких как средняя скорость жидкости и среднеквадратичное значение пульсаций скорости жидкости.

По основному авт. cB. 699432 известно устройство для измерения скорости жидкости, состоящее из датчика (катод-анод), емкости с электролитом, источника постоянного напряжения, генератора переменного напряжения, широкополосного усилителя постоянного тока, фильтра нижних частот, ключа, формирователя и регистрирующего прибора. Генератор пере. менного напряжения включен между датчиком и источником постоянного напряжения, фильтр нижних частот и ключ подключен к регистрирующему прибору.

Управляющий вход ключа соединен с выходом широкополосного усилителя через последовательно соединенные

2 формирователь и фильтр верхних частот t 1).

Недостатком указанного устройства является то, что при измерении пульсационных характеристик скорости жидкости (например, среднеквадратичного значения пульсаций скорости жидкости) провалы сигнала до нуля в момент прохождения пузырей газа внесут большой вклад выходной сигнал, превосходящие вклад от пульсаций скорос. ти жидкости. Это снижает достовер"... ность пульсаций скорости жидкости в двухфазном потоке.

Цель изобретения — повышение дос" товерности измерений пульсаций скорости жидкости в двухфазном потоке.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введен второй ключ и регулируемый источник постоянного напряжения, соединенный через второй ключ с регистрирующим прибором, при этом управляющий вход вто" рого ключа соединен с формирователем.

953571

10

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2временные диаграммы напряжений при работе устройства в двухфазном пото" ке.

Устройство для измерения скорости жидкости в двухфазном потоке включает датчик (катод 1, анод 2), помещенный в раствор электролита, генератор 3 переменного напряжения, последовательно соединенный с источ" ником 4 постоянного напряжения, широкополосной усилитель 5 постоянного тока, на выходе которого подключены параллельно фильтр б нижних частот, соединенный с первым ключом 7, и фильтр 8 верхних частот, соединенный с формирователем 9, выходной сигнал которого управляет первым ключом 7 и вторым ключом 10. Выход первого ключа 7 соединен с регистрирующим прибором 11. Регулируемый источник

19 постоянного напряжения соединен с вторым ключом 10, выход которого соединен с регистрирующим прибором 11.

Напряжение источника 12 устанавливается равным. среднему значению выходного напряжения первого ключа 7.

Укаэанное напряжение подается на вход регистрирующего прибора через второй ключ 10. Этот ключ управляется выходным напряжением формирователя 9 и открывается в момент времени, соответствующий газовой фазе, когда первый ключ 7 заперт. Таким образом, на вход регистрирующего прибора подается либо выходное напряжение фильтра 6 нижних частот (в моменты, соответствующие жидкости), либо напряжение от источника 12.

Второй ключ 10 работает в противофазе с первым ключом 7, когда последний заперт, второй 10 открыт и наоборот. В моменты нахождения датчика в жидкости первый ключ открыт; через него на регистрирующий прибор проходит. сигнал с выхода усилителя, соответствующий скорости жидкости в измеряемой точке. В моменты, соответствующие газовой фазе, через запер- . тый первый ключ не проходит выходное напряжение усилителя, а через открытый второй ключ на регистрирующий прибор подается только напряжение с источника регулируемого постоянного напряжения, равного среднему значению выходного напряжения усилителя за моменты времени, соответствующие жидкости. 8 результате качественно меняется форма сигнала, поступающего на регистрирующий прибор. Если в известной схеме в моменты, соответствующие газовой фазе, имеет место резкое падение сигнала до нуля, то в новой схеме в моменты, соответствующие газовой фазе, сигнал остается на уровне, равном среднеМу значению сигнала в моменты, соответствующие жидкости. Поскольку любой прибор, измеряющий среднеквадратичное значение, регистрирует отклонение напряжения от среднего значения, моменты, соответствующие газовой фазе, вносят нулевой вклад в среднеквадратичное значение сигнала.

На фиг. 2 приведены диаграммы напряжений при работе предлагаемого устройства в двухфазном потоке; на фиг. 2а - выходной сигнал ключа 7.

В моменты, соответствующие газовой фазе, сигнал падает до нуля (ключ заперт). На фиг. 26 - выходной сигнал второго ключа 10, 0 - устанавливаемое на источнике 12 среднее значение выходного напряжения первого ключа. На фиг. 2в - сигнал, поступающий на регистрирующий прибор (при совместной работе обоих ключей).

Следует отметить, что в качестве регулируемого источника постоянного напряжения можно использовать простую электронную схему, которая автоматически устанавливает на выходе напряжение, равное среднему значению вы-. ходного напряжения первого ключа.

Это позволяет упростить и ускорить процесс измерения.

Предлагаемое устройство может быть применено также и для измерения более сложных характеристик двухфазного потока с использованием стандартной измерительной аппаратуры.

Кожно применять его, например, для измерения спектральной плоскости пульсаций скорости жидкости в двухфазном потоке, а также (ïðè использовании двухканального варианта предлагаемого устройства) для изме- рения коэффициентов корреляции сигналов в различных точках потока и взаимных спектров.

Использование предлагаемого устройства позволяет применить при измерении пульсаций скорости жидкости в двухфазном потоке простые и дешевы приборы, что существенно расширяет возможность применения устройства.

Составитель Е. Сыс

Редактор А. Коэориз Техред М. Рейвес

Корректор Н. Король

Заказ 2 9/73 .Тираж 7

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 5 95357

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости жидкости в двухфазном потоке по авт. св. N 699432 о т л и ч а ю — > щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности измерений пульсаций скорости жидкости в двухфазном потоке, оно снабжено вторым .ключом и регулируемым источником постоянного напряжения, соединенным через второй ключ с регистрирующим прибором, а управляющий вход .второго ключа подключен к выходу формирователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 699432, кл. G 01 Р 5/08, 1977.