Пристрій для визначення параметрів стану рідких середовищ

1. Пристрій для визначення параметрів стану рідких середовищ, що містить генератор зондува 3 33895 4 інтервал температур, що допускаються при зберіналення пристрою для визначення параметрів ганні рідкого середовища, наприклад, від - 5 до + стану рідких середовищ, в якому конструктивна 45°С (під інтервалом перетворення розуміється зміна чутливого елементу (ЧЕ) забезпечує знився температурна ділянка прямого і зворотного ження похибки виміру температури. МП). Крім того, сплав з ЕПФ, що використовується Поставлену задачу вирішують тим, що в придля ТЧЕ, повинен мати вузький температурний строї для визначення параметрів стану рідких сегістерезис термопружного перетворення (у кращоредовищ, що містить генератор зондуючих імпульму випадку гістерезис повинен бути практично сів, вихід якого з'єднаний з ЧЕ (чутливий елемент), відсутній). Означені умови забезпечують лінійну що виконаний у вигляді двох ізольованих один від залежність зміни розмірів ТЧЕ від температури і одного провідників, і входом приймача, вихід якого можуть бути задоволені вибором відповідного з'єднаний з перетворюючим блоком, що містить СПФ, легуючих елементів та режимів термомехапослідовно з'єднані стробоскопічний перетворюнічної обробки. Вимір температури згідно патенту вач, аналого-цифровий перетворювач і обчислюУкраїни № 11006 ефективний, якщо існує можливач, згідно винаходу ЧЕ має розміщену в нижній вість зробити почергово заміри порожнього ЧЕ і частині останнього рухому індикаторну пластину, зануреного у середовище, що контролюється. В з'єднану з термомеханічним приводом, при цьому протилежному випадку незначну зміну хвильового між індикаторною пластиною та провідниками ЧЕ опору, або його спектру, внаслідок зміни темперапередбачено зазор, а термомеханічний привід тури, зафіксувати важко з причини наявності змонтований на основі, жорстко закріпленій на дрейфів в рефлектометричній інформаційнокінці ЧЕ. вимірювальній системі (ІВС), що негативно відбиВ якості термомеханічного приводу застосовавається на точності виміру температури. Запропоний термочутливий елемент з матеріалу, що вонований пристрій позбавлений подібних недоліків, лодіє зворотним ефектом пам'яті форми (ЕПФ), що дозволяє в кілька разів знизити похибку виміру. наприклад нікелід титану. На фіг.1 наведено схему пристрою для визнаСутність винаходу полягає в тому, що рухома чення параметрів стану рідких середовищ; на фіг.2 індикаторна пластина, що розміщена з зазором - рефлектограма вимірів при визначенні темперапоміж двома провідниками ЧЕ, відбиває частину тури і рівня рідкого середовища. енергії зондуючого імпульсу. Наявність зазору неПристрій містить ЧЕ 1 (див. фіг.1), з'єднаний з обхідна для забезпечення подальшого прохорефлектометричною ІВС і розміщений у резервуадження зондуючого імпульсу до кінця ЧЕ. Полорі 2 з рідким середовищем 3. ЧЕ виконаний, наження рухомої індикаторної пластини відносно приклад, у вигляді коаксіального хвилеводу й має кінця ЧЕ визначається температурою середовища, зовнішній 4 і внутрішній 5 провідники. ЧЕ може в якому останній розміщений, і переміщування її бути також стрічковим або стержньовим, що не здійснюється термомеханічним приводом, який має принципового значення. На внутрішньому основано на використанні термочутливого силовопровіднику 5 рухомо встановлено індикаторну го елементу. Запропонований пристрій дозволяє пластину 6 з матеріалу, діелектрична проникність знизити похибку виміру et, що може бути визначеякого завідомо відрізняється від діелектричної на з виразу: проникності контрольованого середовища. Між Dx m et = + e1 пластиною 6 і внутрішньою стінкою зовнішнього xm - x0 провідника 4 існує зазор. Індикаторна пластина 6 де Dхm - похибка вимірювання фактичного поз'єднана з термомеханічним приводом 7, який явложення індикаторної пластини; ляє собою термочутливий елемент з матеріалу, e1 - похибка тарирування; що володіє ЕПФ (нікелід титану, потрійні або склаx0 - положення індикаторної пластини при міднолеговані сплави на його основі), що змонтованімальній температурі. ний на основі 8, жорстко закріпленій на кінці ЧЕ. Використання для термочутливого силового Термомеханічний привід 7 може бути виконаний, елементу матеріалу, що володіє ЕПФ, і зазнає наприклад, у вигляді циліндричної пружини і являвідновлення форми при перевищенні температури ти собою, принаймні, один ТЧЕ зі сплаву з пам'ятзворотного мартенситного перетворення (МП) та тю форми. ТЧЕ зі СПФ може бути виконаний також повернення до початкового стану при охолоджуу вигляді півкільцевих елементів, або у вигляді ванні нижче температури прямого МП, дозволяє двох стрічок, переплетених почерговими вигинами знизити похибку вимірів при контролі температури одна на одну у взаємно перпендикулярних напрясередовища, а також вимірювати температуру мках, довжина хвилі вигинів яких у холодному старідкого середовища з невідомими (або мінливими ні менша ніж довжина хвилі у гарячому стані. Інв часі) значеннями хвильового опору, що підвищує акше кажучи, конструкція термомеханічного точність вимірів, надійність і універсальність приприводу із ТЧЕ повинна забезпечувати максимастрою в цілому. Для досягнення позитивного рельне переміщення індикаторної пластини при мізультату в процесі виготовлення й наступного німальному зусиллі, що розвивається. Рідке серетермосилового "тренінгу" у матеріалі термочутлидовище заповнює порожнину між провідниками 4 і вого елементу (ТЧЕ) формують двосторонній ЕПФ, 5 крізь отвори, виконані у зовнішньому провіднику. що полягає в зворотній зміні лінійних розмірів (доПристрій для визначення параметрів стану рідких вжини) даного елементу у залежності від темперасередовищ містить генератор зондуючого імпульсу тури. В якості матеріалу ТЧЕ повинен бути вико9, вихід якого з'єднаний з ЧЕ 1 і входом приймача ристаний сплав з пам'яттю форми (СПФ) з 10, а вихід приймача 10 з'єднаний з перетворююінтервалом перетворення, що включає до себе чим блоком 11. Перетворюючий блок 11 містить 5 33895 6 послідовно з'єднані стробоскопічний перетворюки. вач 12, аналого-цифровий перетворювач 13 і обТоді фактичне положення індикаторної пласчислювач 14. Всі елементи пристрою від 9 по 14 тини відносно кінця ЧЕ буде: можуть бути аналогічними описаним у патенті x - xÏ xm = Ê України № 11006. g Працює пристрій для визначення параметрів Запропонований пристрій дозволяє знизити стану рідких середовищ таким чином. Генератор 9, похибку виміру et, що може бути визначена з виращо входить до складу рефлектометричної ІВС, зу: виробляє зондуючий імпульс Ua (фіг.2), що розпоDx m всюджується уздовж ЧЕ 1, зануреного у контроet = + e1 льоване середовище 3, яке міститься в резервуарі xm - x0 2. При цьому відбувається відбивання частини де Dхm - похибка вимірювання фактичного поенергії зондуючого імпульсу як від меж поділу селоження індикаторної пластини; редовищ і кінця ЧЕ, так і від індикаторної пластини e1 - похибка тарирування; 6, положення якої на внутрішньому провіднику 5 x0 - положення індикаторної пластини при мівизначається термомеханічним приводом 7. Віднімальній температурі. биті сигнали надходять до входу приймача 10 і Наприклад, при Dхm = 2,4мм, ході індикаторної далі обробляються у перетворюючому блоці 11. пластини, яку переміщує ТЧЕ, хm - х0 =150мм, e1 = Зміна довжини ТЧЕ термомеханічного приводу 7 (у 0,4%, похибка виміру складає et = 2,0%. В діапазозборі з індикаторною пластиною 6) заздалегідь ні - 5.. + 45°С абсолютна похибка не перевищує тарирується по температурі. Таким чином, знаючи 1°С. положення індикаторної пластини 6 в ЧЕ 1, можна Запропонований пристрій доцільно також завизначити температуру контрольованого середостосовувати для сигналізації про досягнення гравища. У випадку короткозамкнутого ЧЕ рефлектоничних температур контрольованого середовища, грама буде мати вигляд, наведений на фіг.2. Тут що досягаються, коли проміжні значення темпераxc, xn, xk затримки відбитих сигналів відносно зонтури не мають значення. У цьому випадку ТЧЕ дуючого від межі поділу середовищ, індикаторної повинен бути вироблений з СПФ, що має вузькі пластини й кінця ЧЕ відповідно. Зміна температутемпературні інтервали прямого і зворотного МП, ри буде супроводжуватися зміною положення інй спрацьовувати (змінювати свої геометричні роздикаторної пластини 6 у ЧЕ 1 і переміщенням відміри) при досягненні певної граничної температубитого від неї «температурного» імпульсу на ри, що досягається. При цьому температура спрарефлектограмі (зміна положення хn). При цьому цьовування ТЧЕ може визначатися підбором повинен враховуватися коефіцієнт укорочення відповідного СПФ або регулюванням шляхом завимірюваного середовища у: стосування контртіла. В останньому випадку можx - xc ливо використання матеріалу з одностороннім g= k , x d - xc ЕПФ. де хd - довжина ЧЕ в одиницях виміру затрим 7 33895 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім’ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна (044) 456 – 20 – 90 ТОВ “Міжнародний науковий комітет” вул. Артема, 77, м. Київ, 04050, Україна (044) 216 – 32 – 71 8