Ионная метка
Cтраница 3
В рассмотренном расходомере, работающем по методу меченых молекул, расстояние между излучателем и приемником радиоактивного излучения сохраняется неизменным. Аналогичный расходомер может быть построен также при сохранении постоянным времени прохождения ионных меток от излучателя до приемника независимо от изменения скорости течения газа. [31]
Внутренняя трубка вращается вокруг своей оси от привода через зубчатый редуктор. При этом в моменты прохождения слоя изотопа мимо щелевого отверстия 5 в потоке создается ионная метка. Коллектор ионов состоит из двух медных электродов диаметром 0 7 мм, концы которых разведены на расстояние 6 мм. На один из электродов подавалось постоянное напряжение 50 в, а другой соединялся с управляющей сеткой входной-лампы усилителя, работающей в электрометрическом режиме. [32]
У расходомера с ионизацией потока модулированным радиоактивным излучением ( метод меченых молекул) [27] источник радиоактивного излучения располагается снаружи трубопровода. Излучение модулируется так, что оно периодически пронизывает поток газа на короткие промежутки времени, и в потоке периодически создаются ионные метки, которые перемещаются вместе с потоком. Метка представляет собой пакет ионизированных молекул и сама нерадиоактивна. Этот пакет перекрывает все сечение потока и при перемещении принимает форму эпюры скоростей потока. Расположенный ниже по потоку приемник фиксирует момент прохождения метки, а специальное устройство отсчитывает соответствующий промежуток времени. [33]
Задача создания теоретической градуировочной характеристики в определенной мере параметрически неопределенная. Как следствие этого факта очевидно целесообразно изменять ряд параметров конструкции преобразователя и режима потока в нем, чтобы выяснить их влияние на основную выходную величину - время пролета ионной метки между двумя сечениями потока. [34]
В ЛПИ разработан [3] прибор для измерения расхода индустриального и трансформаторного масла в пределах от 6 7 10 до 2 5 10 - м / с, в котором ионная метка создавалась с помощью высоковольтного импульса напряжения. Источник и приемник ионной метки, размещенные на расстоянии около 100 мм друг от друга, находятся в отрезке трубы длиной 60 мм из диэлектрического материала. Источник состоит из расположенного в центре по оси трубы высоковольтного электрода, к которому периодически подаются импульсы напряжения 5 - 15 кВ, и находящегося в том же сечении низковольтного кольцевого электрода, утопленного в стенке трубы. При подаче импульса напряжения образуется униполярное ионное облачко, которое, дойдя до кольцевого приемника, также утопленного в стенке трубы, создает падение напряжения на сопротивлении, соединенном с приемником. Измерительная схема фиксирует время прохождения меткой контрольного участка. [35]
Частота создания меток в данной схеме постоянна. Вращающийся с постоянной скоростью от электродвигателя 2 обтюратор 3, расположенный между контейнером /, содержащим радиоактивный изотоп, и трубопроводом, периодически пропускает в измеряемую среду пучки а, р - или у-лучей, которые ионизируют газ, создавая таким образом в нем ионные метки. В момент образования метки обтюратор посылает импульс в мультивибратор 11, который отпирается и начинает отсчет времени. [36]
 |
Блок-схема ионизационного расходомера с измерением времени перемещения метки. [37] |
Воспринимающее устройство, устанавливаемое на некотором расстоянии по ходу потока, состоит из одной или двух пар электродов, укрепленных заподлицо со стенками трубы и изолированных от последней. На электроды подается определенная разность потенциалов. В момент прохождения ионной метки между электродами возникает импульс тока, который поступает к измерительной схеме прибора. На рис. 194 показана блок-схема ионизационного расходомера с измерением времени перемещения метки. [38]
В ЛПИ разработан [3] прибор для измерения расхода индустриального и трансформаторного масла в пределах от 6 7 10 до 2 5 10 - м / с, в котором ионная метка создавалась с помощью высоковольтного импульса напряжения. Источник и приемник ионной метки, размещенные на расстоянии около 100 мм друг от друга, находятся в отрезке трубы длиной 60 мм из диэлектрического материала. Источник состоит из расположенного в центре по оси трубы высоковольтного электрода, к которому периодически подаются импульсы напряжения 5 - 15 кВ, и находящегося в том же сечении низковольтного кольцевого электрода, утопленного в стенке трубы. При подаче импульса напряжения образуется униполярное ионное облачко, которое, дойдя до кольцевого приемника, также утопленного в стенке трубы, создает падение напряжения на сопротивлении, соединенном с приемником. Измерительная схема фиксирует время прохождения меткой контрольного участка. [39]
Во всех приборах с ионизацией потока искровым разрядом последний создается с помощью искрового генератора, который периодически подает высокое напряжение к двум электродам, концы которых находятся на близком расстоянии друг от друга в измеряемой среде. Возможна постоянная и переменная частота образования ионных меток. В последнем случае импульс, возникающий на приемном электроде, дает команду для образования очередного разряда. При такой схеме частота образования меток пропорциональна скорости потока и является мерой последней. [40]
Одновременно с излучением модулятор посылает импульсы на вход триггера 7 преобразующего устройства и перебрасывает его в положение преобразования. Ионизированные метки, проходя мимо электродов 5, создают в их цепи импульс тока, который через высокоомный усилитель 6 поступает на другой вход триггера и возвращает его в исходное состояние. Длительность импульсов с выхода триггера равна времени переноса ионной метки между фиксированными точками трубопровода. [41]
Последнее сокращается с повышением проводимости среды и ее темп-ры. Значительно больше время жизни меток при ионнополяризационном методе их формирования: ионная метка разделяется электрич. В сильно ионизированных и в раскаленных газах формирование ионных меток невозможно. В этом случае пользуются радиоактивными метками: дозатор периодически подает в поток радиоактивный изотоп; точность измерения расхода зависит от правильности подбора дозы радиоактивного вещества и правильной его подачи по времени. Инерционность метода определяется временем срабатывания дозирующего устройства. [42]
Приемный преобразователь приборов с искровой ионизацией потока состоит из устройства ( искрового генератора), периодически создающего высокое напряжение на двух ( в случае искрового разряда) или одном ( в случае коронного разряда) электродах, помещенных в газовом потоке, в результате чего между последними образуется электрический разряд. В процессе этого разряда возникает ионизация газа, находящегося между электродами. В отличие от нейтрального ионного облачка, образующегося при радиоактивном облучении потока, здесь возникает ионная метка с явно выраженным суммарным положительным зарядом, так как в процессе разряда электроны собираются к положительному электроду. Другим характерным отличием ионного облачка, образующегося при искровом разряде, являются его небольшие размеры, поскольку расстояние между остриями электродов, образующее искровой промежуток, равно обычно всего лишь нескольким миллиметрам. [43]
В Институте автоматики и телемеханики АН СССР разработан [1, 2] новый бесконтактный метод контроля расхода и скорости газа, основанный на использовании модулированного радиоактивного излучения и отличающийся определенными преимуществами перед существующими методами измерения расхода. Радиоактивный изотоп располагается в специальном контейнере 1 снаружи трубопровода и не имеет непосредственного контакта с исследуемой средой. Излучение, направленное на трубопровод, прерывается специальным устройством - модулятором 2, в результате чего трубопровод периодически пронизывается на короткие промежутки времени с последующими паузами. При этом внутри трубопровода периодически создаются ионизированные участки среды - ионные метки - пакеты, которые переносятся вместе с потоком. Расположенный ниже по потоку приемник 3 с пластинами фиксирует момент прохождения ионного пакета, а специальное измерительное устройство 5 отсчитывает время между моментами создания пакета и прохождения его мимо приемника. При контроле расхода ионный пакет в трубопроводе перекрывает все сечение потока и при переносе принимает форму эпюры распределения скоростей в потоке 4, что позволяет измерять среднюю по расходу скорость потока, соответствующую времени переноса максимального числа ионов из меченого объема. [44]
Принцип работы прибора заключается в следующем. Модулированное излучение пронизывает трубопровод с газом. Вследствие этого внутри трубопровода образуются ионизированные участки среды, так называемые ионные метки 4, которые переносятся вместе с потоком газа. Метка состоит из пакета молекул, ионизированных радиоактивным излучением. [45]
Страницы: 1 2 3 4