SU974249A1 - Устройство дл измерени концентрации газовой фазы в двухфазном потоке - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГАЗСеОЙ ФАЗЫ в ДВУХФАЗНОМ ПОТОКЕ

1

Изобретение относитс  к контрольной измерительной технике и может быть использовано дл  акустических измерений газовой фазы в двухфазном потоке.

Известно устройство дл  измерени  концентрации газовой фазы в потоке, содержащее пьезоэлектрический преобразователь , подключенный через резистор к генератору возбуждаемых импульсов С1 .

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  измерени  концентрации газовой фазы в двухфазном потоке, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждак)дшх импульсов, резистор, пьезоэлектрический преобразователь, усилитель и диф ферешшальную цепочку, схему антисовпаде1-1ий , фо1 лирователь блокирующего им:нульса , выход которого соединен с первБгм входом схемы антисовпадений, и частотомер 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность и производительность измерений, так как при измерении по вл ютс  ложные паразитные колебани , определ емые геометрическими размерами преобразовател . Кроме того, врем  иэмерений уведгачиваетс  за счет частоты посылок возбуждающих импульс сш.

Цель . изобретени  - повышение точности и провзводвтельности измерений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дн  измерени  концентрации газовой фазы в двухфазном цотоке, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждающих импульсов, резистор , пьезоэлектрический преобразоваталь , .усилитель и дифферешшрзгюшую цепочку, схему антисовпаденвй, формирователь блокирующего импульса, выход которого соединен с первым входам схемы антисовпадений, и частотомер, снабжено дифференциальным блоком, включенный между усилителем и пьезоэлектрическим ,преобразователем, последоватешло соёдиневным  Енвентором, вход которого соединен с выходом днфферюшшруххцей цепочки , и первой схемой ИЛИ, второй вход которой подключен X выходу двфферешшрук)шей пепочвн, а выход - к второму входу схемы антвсовпадеаЕЩЙ, последовательно соединенными ждупщм мульти1з(и6ратороМ| вход котсфого подключен к вьпсоду схемы антисовладений, схемой стробикшульсов схемой совпадений, второй вход которой подключен к выходу первой схемы ИЛИ, а выход - к входу фог иировател  блокирующего имлу ьса, и второй схемой ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу ждущего мультивибратора, -и блоком коммутации , выход которого соединен с треть им входом второй схемы ИЛИ, а генератор возбуждающих импульсов выполнен в виде триггера, вход которогх соединен с выходом второй схемы ИЛИ, второй выход - с вторым входом тп фференииального блока и входом частотомера. На фиг, 1 представлена блок-схема устройства, на 4Ег. 2 -. временные эпюры по сн  шгае работу схемы. Устройство дп  измерени  концентраци газовой фазы в двухфазйом потоке содержит последовательно соединенные триггер 1, резистор 2 и пьезоэлектрический преобразователь 3, дифферешшал:ьный блок 4, усилитель 5, дифферешш1 аащую цепочку 6, схему 7 ИЛИ, Схему 8 антисовпадений , ждудшй мультивибратор 9, схему 10 стройплпульсов, схему 11 второй вход которой подключен к выходу первой схемы 7 ИЛИ, и вторую схему 12 ИЛИ, второй вход которой соединен с выходсйл ждущего мультивибратора 9, третий вход - с выходом блока 13 коммутадии, а выход подключен к входу трнгг а 1. Между первой схемой 7 ИЛИ и дифференхшрукшей цепочкой 6 включен инвертор 14. Кроме того, второй выход триггера 1 соединен с вторым входс  альвого блока 4 и входом частотомера 15. Между схемой 8 антисовпадений и схемой 11 совпадеоий включен фс рмироватепь 16 блокирующего им ульса. Устройство работает следующим образом . При замыкании контактов блока 13 ксшолутацвЕ положительный импульс через схему 12 ИЛИ поступает на сгчетный вход триггера 1 вызыва  его опрокишлвавве. При этом ва выходах триггера 1 формируютс  перезиф л напр жени  разной поп р осо , иащ мер положительной поп рсоств на правом шдходе и отршштешьиой ва левом. Попож те ь ый п)епад напр жени  17 (фиг. 2) через резистор 2 подводитс  к пьезоэлектрическому преобразователю 3, возбужда  в нем свободные механические колебани  на резонансных частотах. - Благодар  пр мому пьезоэ ектрическому эффекту в процессе колебаний на обкладках преобразовател  3 возникают электрические колебани  18 преимущественно с частотами, соответствующими высотнгалу и радиальному резонансам. Эти колебани  используютс  дл  управлени  работой триггера 1, который формирует возбуждающие импульсы (иерепады нар жений) такой длительности и частоты повторени , чтобы в-преобразователе 3 в основном возбуждались радиальные Колебани , а высотные подавл лись, С этой цепью электрические колебани  от преобразовател  3 подаютс  на один из входов дифференциального блока 4. Дл  компенсации возбуждающего преобразователь 3 положительного перепада напр жени  на другой вход дифференциального блока 4 с выхода триггера 1 подаетс  перепад напр жени  отрицательной пол рности, в результате чего на выходе дифференциал го блока 4 получаютс  только электрические колебани  19, пропорциональные механическим колебани м преобразовател  3. Эти колебани  усилителем 5 преобразуютс  в пр моугольные колебани  2О, затем .дифференцируютс  дифференцирук)щей цепочкой 6, после чего положительные импульсы 21 подаютс  на один из входов схемы 7 ИЛИ непосредственно, а отрицательные импульсы подаютс  на другой вход схемы 7 ИЛИ через инвертор 14. Положительные импульсы 22 с выхода схемы 7 ИЛИ поступают на схему антисовпадений и 11 совпадений, управл емую схемой 1О стробимпульсов. CxeMa iO стробщшульсов запускаетс  первым импульс эм, прошедщим схему 8 ант совпадений. Ждущий мультивибратор 9 вырабатывает задернсанный пр моугольный вндесфоъшульс 23, которым открываетс  11 совпадений. Врем  задерж-тки -г длительность стробирующего импульса выбираютс  так, что в момент окончани  первого периода высотных колебаний сформированный импульс 24 проходит через схему 11 совпадений и схему 12 ИЛИ на вход тригге 1, вызыва  его опрокидывание. Образующийс  на выходе триггера 1 отрицательный перепад вапр жеии  повторно возбуждает в Щ)еобразоватепе 3 высотные колебанЕЯ в противофазе с существуккоими, и поэтому они взаимно подавл ютс . Радиаль5& ные же колебани  с перводом Т -вслопь- зуютс  дл  управлени  частотой повторе- нн  возбуждающих импульсов, формвруемы триггером 1. Одшисо в первые периоды, когда BMJO литуда радиальных коле&1НИЙ по сраввебф нию с амшштудой высотвых копебавий мела, запуск триггера производитс  ве каждым, а только отрицательными nceiyп ргаодами радиальных колебаний. Это обусловлево тем, что запуск триггера положительвым полувериодом, т.е. через врем  -fe Т/2, приведет к фо .мированию положительного перепада ва1пр жеви , который возбудит в преобраэоватвле 3 радиальные колебани  в противофазе с существующими. Дл  предотвращени  этого схема 8 антисовпаденвй закрываетс  блокирующим импульсом 25 от формировател  16 блокврук цего импульса, который запускаетс  импупьс л 24 с выхода схемы 11 совпадений. До прихода импульса, соответствующего началу отрицательного пс уп риода, схема 8 ангвсовпадений открываетс , в прс ыедutHff через схему 8 антисоштадений, ждуший мультивибратор 9 и схему 12 ИЛИ импульс вызывает очередное опрокидывание триггера 1. Псложлтельный перепад напр жени  от триггера 1 возбуждает в преобразователе 3 высотные в радиальные колебани  и вьпнеописанный процесс работы устройства с поочередным управлением работой тр1П гера 1 высотными и рбцхиальвыми колебатшми . повтор етс , но при большей амплитуде радиальныхколебаний. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, псжа амплитуда радиальных колебаний не превысит существенно амплитуду высотных колеб .. . НИИ. В этом случае запуск триггера 1 щкжзворутс  только каждым полупериодом радиальных колебаний, что обеспечивает формирование триггером 1 последователх ности пр мугольных импульсов 26, частота посылок и длительность которых авто :матическв подстраиваютс  в соответствии, с взменением собственной частоты радиальных колебаний преобразовател  3. Возбуждение -преобразовател  3 пр моугольными BMnyjicaMB длительностью, равной 1/2 Т, обеспечивает ваибопьшую амплитуду радиальных кслебаний преобразовател  3, а следовательно, повышеввую точность измерений. 4б4 Врем  взмеренЕсй ограничиваетс  тслхгко быстродействием частотомера 15. Оарепепеаае коцпевтрацнв газовой ., фазы производитс  по тарировачвым крввым . Изобретение позвол ет с высокой точностью н вроизводительвостью производить измеревие коввевтрашш газовой фазы в двухфазвом потоке. Формула взобретеви  Устройство дл  Езмереви  ксшиевгращп газовой фазы в двухфазвом потоке, содержащее последовательно соедввеввые генератор возбуждающих импульсов, резистс пьезоэ ектр ческнй преобразователь , усилитель и дифферевцирук цую папочку, схему антвсовпадений, форвлирователь блокируюшего вм1 ульса« выход которого соединен с входом Схемы антвсовпаденвй, и -частотсжлер, отличающеес  т&л, что, с целью поЕышеви  точности в ировзво штельвости измерений, оно свабжено дифферешшальвым блоком, ввлюченным между усвлигелем в пьезоэлектрическим преобра зователсм , последовательно соеднвенными инвертором, вход котсфого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, в первой схемой ИЛИ, вход которой подключен к выходу дифференцирующей цепочки, а выход - к второму входу схемы антвсовпадеЕгай, последовательво соединенными ждущим мультивибратором, вход KOTqporo подключен к выходу схемы автиссшпадевий, схемой стробимпульсов. схемой совпадеввй, второй вхоп которой подключев к выходу первой схемы ИЛИ, а выход - к входу фортишровател  блокирующего вмпульса, и второй схемой ИЛИ, вход которой подключен к выходу ., ждущего мультивибратора, н блоком коммутации , выход которого со 1внев с третьим второй сх&лы ИЛИ, а генератор возбуждающих импульсов выполнен в виде триггера, вход которого соединен с выходом второй схемы ИЛИ, выход - с входом дифферешшаль-в него блоаса и входсм частотомера. ИсточввкЕ информации, щтв тые во ввимавве при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 427641, ет. GO1N 29/Ор, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 657332, кл. G01N 29/00, 1976 (прототип).

44

Claims (1)

1. Формула изобретения Устройство для измерения концентрации газовой фазы в двухфазном потоке, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждающих импульсов, резистор, пьезоэлектрический преобразователь, усилитель и дифференцирующую цепочку, схему антисовпадений, формирователь блокирующего импульса, выход которого соединен с первым входом Схемы антисовпадений, и частотомер, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности ' измерений, оно снабжено дифференциальным блоком, включенным между усилителем и пьезоэлектрическим преобра зователем, последовательно соединенными инвертором, вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, и первой схемой ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу дифференцирующей цепочки, а выход - к второму входу схемы антисовпадений, последовательно соединенными ждущим мультивибратором, вход которого подключен к выходу схемы антисовпадений, схемой стробимпульсов, схемой совпадений, второй вход которой подключен к выходу первой схемы ИЛИ, а выход - к входу формирователя блокирующего импульса, и второй схемой ИЛИ, второй вход которой подключен к выходу ждущего мультивибратора, и блоком коммутации, выход которого соединен с третьим входом второй схемы ИЛИ, а генератор возбуждающих импульсов выполнен в виде триггера, вход которого соединен с выходом второй схемы ИЛИ, второй выход - с вторым входом дифференциаль-е наго блока и входом частотомера.