液固两相体超声浓度仪制造技术

技术编号:2615869 阅读:211 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术提供一种液固两相体超声浓度仪,包括发射和接收换能器及发射和接收电路,发射电路采用复频波超声波发生器,接收电路中采用了宽频带的高频放大器,对输入及输出的数据通过所连接的单片机处理电路进行处理。用于管道测量的发射和接收换能器由探头、用螺纹接口与探头连接的探头盒及连接探头盒的腰管组成。这种浓度仪采用复频波电路,测量头Q值低,频带宽,因而测量结果受粒径影响较小。可广泛用于各种悬移质中固相浓度的测量,既可动态测量,也可静态测量。(*该技术在2003年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于用超声技术测定液固两相体中固体含量的浓度测定仪。用超声技术来测量液固两相体中固体浓度的仪器已有不少。申请人于87年申请的“超声波河流泥沙浓度测定仪”(专利号87211075)提供一种专用于测量河流中泥沙浓度的测定仪,该测定仪采用调制脉冲波来激励发射换能器,得到了较好的匹配效果和较大的电声转换效果,测量精度较高。这种测定仪由于只选用了单一的脉冲波,故只能测定粒径变化范围很小的河流泥沙,不能测量粒径变化较大的其它液固两相体的固体浓度,且测量换能器只能用于河流不能用于管道。本技术的目的是提供一种可在粒径变化较大的范围内测量液固两相体中固相浓度的超声浓度仪,并提供用于管道测量的换能器。本技术的超声波浓度仪包括发射和接收换能器及发射和接收电路,其特征是所说的发射电路采用复频波超声波发生器,接收电路中采用了宽频带的高频放大器,对输入及输出的数据通过所连接的单片机处理电路进行处理。用于管道测量的发射和接收换能器由探头、用螺纹接口与探头连接的探头盒及连接探头盒的腰管组成。本技术的超声波浓度仪的电路工作频率为100K-5M赫兹。本技术的超声波浓度仪采用复频波电路,测量头Q值低,频带宽,因而测量结果受粒径影响较小。河流中沙的平均粒径在0.021mm-0.146mm范围内,煤浆中煤粒径在80-200目的范围内,对测量基本无影响。本浓度仪采用单片机对数据进行处理,具有迅速、准确、方便的优点,可广泛用于各种悬移质中固相浓度的测量,既可测量管道内浆体的浓度,亦可测河流、贮罐中的固液两相体浓度,既可动态测量,也可静态测量。以下结合附图对本技术的实施例作详细说明。附图说明图1为根据本技术提出的液固两相体超声浓度仪用于管道测量的换能器结构示意图。图2为发射电路原理图。图3为接收电路原理图。图4为单片机数据处理电路原理图。用于管道测量的发射和接收换能如图1所示,发射和接收换能器结构相同,对称布置。换能器的最主要部件为探头7,压电晶片粘接在探头7的前部,探头放入探头盒2内与探头的螺纹接口1连接,用压盖3压紧后,将探头盒焊接在腰管4上。5、6均是垫圈。图2所示的发射电路采用CM1812超声波发生器发射复频波,通过功率放大器来驱动发射换能器产生超声波,此超声信号经发射与接收换能器之间的介质发生衰减,经衰减后的信号由接收换能器接收。根据实测介质的需要,振荡电路的工作频率可在100K-5M赫兹的范围内调节。图3所示的接收电路包括匹配电路、放大电路、检波电路三部分,放大电路采用宽频带的MPC1018高频放大器将接收到的超声波信号放大。匹配电路及检波电路均可采用通用电路。图4所示的单片机数据处理电路采用二片8031CPU,MC14433用作A/D转换电路,单片机外围电路配有一个2764EPROM作为外部程序存储器,一片6264作外部数据存储器,一片74LS373作为地址锁存器及8255A作Z/O接口,电路连接有屏幕显示器,LED显示及打印机和输入键盘。接收电路中的超声波放大信号通过上述单片机电路完成线性化的数字浓度显示、打印等功能。所述的单片机电路均可选用通用电路。该仪器具有4-20mA的输出信号。本技术的浓度仪可测量管道、贮罐及河流中液固两相体中固体的浓度。测量管道的换能器如图1所示,该换能器的密封可参照中国专利87211075进行。用本技术测量浙江大学和鞍钢发电厂的油煤浆浓度,测量浓度范围0-52%,测量误差±1.5%。测量北京印染厂水煤浆浓度,测量浓度范围0-70%,测量误差±1.0%。测量选煤厂的煤泥水浓度,测量浓度范围0-420g/L,测量误差±2%。在黄河委员会吴堡水文站测量河流含沙量,在测量含沙量范围为0.5-5公斤/立方米时,相对误差为±10%,在测量含沙量范围为5-500公斤/立方米时,相对误差为±5%。从上述实例可见,本技术测量精度高,且不受流速、温度、压力的影响。权利要求1.一种液固两相体超声浓度仪,包括发射和接收换能器及发射和接收电路,其特征是所说的发射电路采用复频波超声波发生器,接收电路中采用了宽频带的高频放大器,对输入及输出的数据通过所连接的单片机处理电路进行处理。2.如权利要求1所述的浓度仪,其特征在于所述的发射和接收换能器由探头7、用螺纹接口与探头7连接的探头盒2及连接探头盒2的腰管4组成。3.如权利要求1和2所述的浓度仪,其特征是电路的工作频率为100K-5M赫兹。专利摘要本技术提供一种液固两相体超声浓度仪,包括发射和接收换能器及发射和接收电路,发射电路采用复频波超声波发生器,接收电路中采用了宽频带的高频放大器,对输入及输出的数据通过所连接的单片机处理电路进行处理。用于管道测量的发射和接收换能器由探头、用螺纹接口与探头连接的探头盒及连接探头盒的腰管组成。这种浓度仪采用复频波电路,测量头Q值低,频带宽,因而测量结果受粒径影响较小。可广泛用于各种悬移质中固相浓度的测量,既可动态测量,也可静态测量。文档编号G01N29/02GK2166444SQ9321620公开日1994年5月25日 申请日期1993年6月15日 优先权日1993年6月15日专利技术者刘玉英, 刘增厚 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液固两相体超声浓度仪,包括发射和接收换能器及发射和接收电路,其特征是所说的发射电路采用复频波超声波发生器,接收电路中采用了宽频带的高频放大器,对输入及输出的数据通过所连接的单片机处理电路进行处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘玉英刘增厚
申请(专利权)人:中国科学院山西煤炭化学研究所
类型:实用新型
国别省市:14[中国|山西]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1