SU1631401A1

SU1631401A1 - Способ контрол несплошностей потока жидкости в трубопроводе

Info

Publication number: SU1631401A1
Application number: SU884454684A
Authority: SU
Inventors: Евгений Семенович Чистяков; Юрий Иванович Дышлевой
Original assignee: Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1991-02-28

Abstract

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл определени несплошностей и режима течени потока жидкости в трубопроводе при эксплуатации. Целью изобретени вл етс повышение информативности контрол за счет определени характера несплошностей потока. Способ заключаетс в том, что трубопровод с контролируемой средой прозвучиваетс ультразвуковыми импульсами (УЗИ) и измер ютс ультразвуковые колебани , прошедшие контролируемую среду . При этом дополнительно и одновременно прозвучивают трубопровод в перпендикул рном направлении, принимают ультразвуковые импульсы, прошедшие через среду, и регистрируют их амплитуды. В двух взаимно перпендикул рных направлени х принимают УЗИ, отраженные от границы раздела фаз потока, измер ют врем их пробега и по измеренным значени м времени пробега и амплитуд прин тых УЗИ суд т о концентрации газовой фазы и режиме течени потока. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может бы1ъ использовано дл определени несплошностей и режима течени потока жидкости в трубопроводе при эксплуатации различных гидравлических систем.

Цель изобретени - повышение информативности контрол путем определени характера несплошностей потока.

На чертеже представлена блок-схема установки дл реализации способа.

Установка содержит два приемоизлуча- ющих преобразовател (датчика) 1 и 2 и два приемных датчика 3 и 4, установленных на противоположных сторонах трубопровода 5

таким образом, чтобы прозвучивание трубопровода 5 с контролируемой средой 6 осу- ществл лось в двух взаимно перпендикул рных направлени х.

Установка содержит также два ультразвуковых серийных дефектоскопа 7 и 8, например , типа ДУК-66П, входы и выходы которых подключены соответственно к датчикам 1 и 2. Второй выход дефектоскопа 7 соединен с вторым входом дефектоскопа 8 и первым входом двухканального регистратора 9. Второй и третий входы регистратора соединены с приемными датчиками 3 и 4.

Способ контрол несплошностей потока жидкости в трубопроводе осуществл етс следующим образом.

Ультразвуковой дефектоскоп 7, работающий в автоколебательном режиме, перио- дически генерирует электрические импульсы, возбуждающие в датчике 1 ультразвуковые импульсы с частотой колебаний, выбираемой в диапазоне 1,25-2,5 мГц. Этими импульсами прозвучивают трубопровод 5 с контролируемой средой 6. С помощью приемного датчика 3 принимают ультразвуковые колебани , прошедшие контролируемую среду 6, и на регистраторе 9 регистрируют их амплитуду Аз. При наруше- нии сплошности потока жидкости за счет, например, по влени газовых пузырьков амплитуда АЗ прин тых колебаний падает пропорционально объемной концентрации пузырьков газа.

Регистраци амплитуды колебаний может быть осуществлена любым двухканаль- ным осциллографом, развертка которого запускаетс синхроимпульсами, подаваемыми с второго выхода Выход синхрониза- ции дефектоскопа 7, Этими же импульсами производитс запуск второго дефектоскопа 8, который генерирует синхронно с дефектоскопом 7 электрические импульсы, возбуждающие в датчике 2 ультразвуковые импульсы с частотой колебаний, отличной от частоты колебаний датчика 1. Этими им- прульсами дополнительно и одновременно прозвучивают трубопровод 5 в перпендикул рном направлении. С помощью приемно- го датчика 4 принимают ультразвуковые колебани , прошедшие контролируемую среду 6, и на регистраторе 9 регистрируют амплитуду этих колебаний А4.

Дополнительное и одновременное про- звучивание трубопровода в перпендикул рном направлении позвол ет получить более точную информацию о концентрации газовых пузырьков при неравномерном распределении их в потоке жидкости, так как при этом прозвучиваетс больша часть течени трубопровода.

Если в потоке устанавливаетс режим течени с четко выраженной границей раздела фаз (например, расслоенный, кольце- вой), то создаютс услови дл отражени ультразвуковых импульсов от границы раздела . С помощью приемных пьезоэлемен тов приемоизлучающих датчиков 1 и 2 и дефектоскопов 7 и 8 в двух взаимно перпен- дикул рных направлени х принимают ультразвуковые импульсы, отраженные от границы раздела фаз потока, и измер ют времена их пробега ti и г от датчиков до границы раздела фаз. По измеренным значени м времен пробега ti и t2 и амплитуд прин тых ультразвуковых импульсов Аз и А4 суд т о концентрации газовой фазы и режиме течени потока. При идентификации режимов течени руководствуютс характерными особенност ми изменени параметров ti, t2 , Аз и А4, присущими каждому режиму течений.

При пузырьковом режиме течени амплитуды импульсов Аз и А4 измен ютс от максимального значени доО в зависимости от концентрации пузырьков. На дефектоскопах 7 и 8 наблюдаютс только импульсы, отраженные от внутренних стенок трубопровода 5. Их положение на экранах дефектоскопа посто нно и не зависит от концентрации пузырьков.

При расслоенном режиме течени амплитуда импульса А4 0. Амплитуда импульса Аз 0 или Аз Азтакс в зависимости от того, где находитс граница раздела фаз - ниже или выше оси датчиков. На экране дефектоскопа 7 по вл етс отраженный от границы раздела фаз импульс, врем пробега которого ti мен етс в зависимости от изменени положени границы раздела фаз. На экране дефектоскопа 8 наблюдаютс только импульсы, отраженные от внутренних стенок трубопровода 5.

При кольцевом режиме течени амплитуды импульсов Аз и А4 равны 0. На экранах дефектоскопов 7 и 8 по вл ютс отраженные от границы раздела фаз импульсы, врем пробега которых ti и ta зависит от диаметра газовой фазы.

При снар дном и обращенно-кольце- вом режимах течени амплитуды импульсов Аз и А4 равны 0. На экране дефектоскопов 7 и 8 наблюдаетс только импульс, отраженный от внутренней стенки трубопровода. Идентификаци этих режимов течени дополнительно производитс по характеру из- менени измер емых параметров во времени.

При снар дном режиме течени наблюдаетс скачкообразный характер изменени параметров на врем прохождени газовой пробки. При установившемс обращенном кольцевом режиме течени изменени параметров во времени посто нны.

Дл определени концентрации газовой фазы при расслоенном и кольцевом режимах течени по временному интервалу между импульсами, отраженными от внутренних стенок трубопровода известного диаметра , предварительно определ етс скорость звука в контролируемой среде. Затем по измеренным временам пробега ti и t2 с учетом измеренной скорости звука известными методами вычисл ют рассто ни

от внутренней стенки трубопровода до границ раздела фаз потока, по которым определ ют объем газовой фазы в потоке или ее концентрацию.

Claims

Формула изобретени

Способ контрол несплошностей потока жидкости в трубопроводе, заключающийс в том, что прозвучивают жидкость в плоскости, перпендикул рной к продольной оси трубопровода , ультразвуковыми колебани ми в диаметральном направлении, принимают прошедшие колебани , измер ют их ампли0

туду, по которой определ ют несплошности - потока жидкости, отличающийс тем, что, с целью повышени информативности контрол путем определени характера несплошностей потока, дополнительно прозвучивают жидкость в той же плоскости ультразвуковыми колебани ми в диаметральном и перпендикул рном к первому направлени х , дополнительно принимают дл обоих направлений эхо-импульсы ультразвуковых колебаний, отраженные от несплошностей потока жидкости, измер ют времена их прихода , по которым определ ют характер несплошностей потока жидкости.