детектор пузырьков газа в трубопроводе

Формула изобретения

Детектор пузырьков газа в трубопроводе, содержащий первый и второй источники излучения, приемник излучения, усилитель, вход которого связан с приемником излучения, компаратор, отличающийся тем, что содержит синхрогенератор, два выхода которого попарно соединены с двумя источниками излучения и управляющими входами двух ключей, приемник излучения расположен с противоположной по отношению к обоим источникам излучения стороны прозрачного трубопровода преимущественно цилиндрической формы, выход усилителя связан с входами ключей, выходы которых попарно соединены с двумя устройствами хранения, выходы которых соединены с входами компаратора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкции детекторов пузырьков газа в жидкости, протекающей в трубопроводе.

Известен детектор пузырьков, который содержит две лампочки, свет от которых, проходя через прозрачную трубку, попадает на два фоторезистора, связанные с входом импульсного усиления, выходной сигнал которого подается на вход триггера, к выходу которого подключены сигнальная лампочка и реле [1]

К недостаткам этого известного устройства относится большое энергопотребление.

Также известен детектор с цепью обратной связи для повышения чувствительности, который содержит источник света, первый детектор светового потока, расположенный напротив источника света за прозрачной трубкой, и второй детектор светового потока, расположенный под углом к оси, на которой лежат источник света и первый детектор, выход которого подключен к управляющему входу устройства управления источником света [2]

К недостаткам этого устройства-аналога относится сложность конструкции и настройки из-за наличия двух детекторов и цепи обратной связи.

В качестве прототипа выбран детектор пузырьков, содержащий первый и второй приемопередающие оптоэлектронные узлы, отстоящие друг от друга на некотором расстоянии вдоль трубопровода, для каждого из которых предусмотрена своя цепь коррекции, дифференциальную цепь, присоединенную к выходам приемопередающих узлов, выход которой присоединен к устройству сравнения [3]

К недостаткам этого устройства-прототипа относится зависимость порога срабатывания от изменения внешних условий вследствие неодинакового изменения чувствительности приемников излучения.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства.

Цель достигается благодаря тому, что в детекторе пузырьков, содержащем первый и второй источники излучения, приемник излучения, трубопровод, усилитель, компаратор, первый и второй источники излучения соединены с первым и вторым выходами синхрогенератора соответственно, выход усилителя связан с входами первого и второго ключей, управляющие входы которых соединены с первым и вторым выходами синхрогенератора, а выходы первого и второго ключей соединены с входами первого и второго устройств хранения соответственно, выходы устройств хранения соединены с первым и вторым входами компаратора.

Использование одного приемника излучения позволяет избавиться от ложных срабатываний устройства вследствие неравных значений дрейфа люкс-амперных характеристик приемников излучения.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Детектор пузырьков содержит синхрогенератор 1, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым светодиодами 2 и 3 соответственно, трубопровод 4, фотодиод 5, соединенный с усилителем 6, выход которого соединен с входами ключей 7 и 8, входы управления которых попарно связаны с выходами синхрогенератора 1. Выходы ключей связаны с первыми обкладками конденсаторов 9 и 10, вторые обкладки которых соединены с корпусом устройства и первым и вторым входами компаратора 11.

Устройство работает следующим образом.

Синхрогенератор 1 поочередно выдает короткие импульсы на светодиоды 2 и 3 и на управляющие входы ключей 7 и 8. Свет, создаваемый светодиодами 2 и 3, проходит через стенки трубопровода 4 и жидкость, протекающую по нему, поочередно попадает на фотодиод 5, изменяя силу тока, протекающую через него. Усилитель 6 преобразует изменение силы тока фотодиода 5 в напряжение, которое через ключ 7 и 8 заряжает конденсаторы 9 и 10 соответственно. При примерном равенстве освещенности, создаваемой светом от светодиодов 2 и 3, компаратор 11 остается в исходном состоянии (на выходе логическая "1").

При прохождении через детектор пузырька газа увеличивается рассеяние светового потока, вследствие чего уменьшаются ток фотодиода 5 и напряжение на выходе усилителя 6. При этом конденсатор 9 через открытый ключ 7 и выход усилителя 6 разряжается и на выходе компаратора 11 появляется логический "0", свидетельствующий о прохождении пузырька. Этот сигнал может быть использован для запуска устройства сигнализации.