[go: up one dir, main page]

SU1679339A1 - Device for measuring gas content of a gas-liquid flow - Google Patents

Device for measuring gas content of a gas-liquid flow Download PDF

Info

Publication number
SU1679339A1
SU1679339A1 SU894751682A SU4751682A SU1679339A1 SU 1679339 A1 SU1679339 A1 SU 1679339A1 SU 894751682 A SU894751682 A SU 894751682A SU 4751682 A SU4751682 A SU 4751682A SU 1679339 A1 SU1679339 A1 SU 1679339A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
blocks
gas content
unit
value
inputs
Prior art date
Application number
SU894751682A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зиновий Алексеевич Шишкин
Константин Михайлович Попков
Виктор Александрович Сабанин
Original Assignee
Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения filed Critical Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения
Priority to SU894751682A priority Critical patent/SU1679339A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1679339A1 publication Critical patent/SU1679339A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерению гидродинамических параметров газожидкостных потоков в химико-технологической, металлургической, пищевой и других отрасл х промышленности, например в процессах культивировани  микроорганизмов в ферментаторах. Цель изобретени  - повышение точности измерени  Точечный электрод (ТЭ) питают напр жением посто нного тока и стабилизируют значение силы тока питани , посто нно определ ют текущее значение напр жени  на нем при нахождении его в жидкой фазе. Задают два различных по значению приращени  пороговых напр жений и, суммиру  каждое значение этих приращений с текущим значением напр жени  на ТЭ, получают два текущих значени  пороговых напр жений, которые затем сравнивают с текущим значением падени  напр жени  наТЭ Определ ют измеренное газосодержание, соответствующее каждому значению порогового напр жени , и рассчитывают действительное значение газосодержани  по математической зависимости. 5 ил. (Л СThe invention relates to the measurement of the hydrodynamic parameters of gas-liquid flows in the chemical-technological, metallurgical, food and other industries, for example, in the cultivation of microorganisms in fermenters. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. A point electrode (FC) is supplied with direct current voltage and stabilizes the value of the supply current, constantly determining the current value of the voltage across it while it is in the liquid phase. Two different increment threshold voltages are set and, summing each value of these increments with the current value of the voltage on the FC, get two current values of the threshold voltages, which are then compared with the current value of the voltage drop across the TE Determined measured gas content corresponding to each value threshold voltage, and calculate the actual value of the gas content by mathematical dependence. 5 il. (Ls

Description

Изобретение относитс  к области измерени  газосодержани  газожидкостных потоков в химико-технологической, металлургической, пищевой и других област х науки и техники при исследовании гидродинамики процессов , протекающих в многофазных потоках в соответствующих типах технологического оборудовани  и сооружений, например, в процессах глубинного культивировани  микроорганизмов в ферментаторах.The invention relates to the measurement of gas content of gas-liquid flows in chemical engineering, metallurgy, food and other areas of science and technology in the study of hydrodynamics of processes occurring in multiphase flows in relevant types of technological equipment and structures, for example, in the processes of deep cultivation of microorganisms in fermenters.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  газосодержани  газожидкостных потоков.The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the gas content of gas-liquid flows.

На фиг.1 показана функциональна  блок-схема устройства дл  измерени  газосодержани  газожидкостных потоков; наFig. 1 shows a functional block diagram of an apparatus for measuring the gas content of gas-liquid flows; on

фиг.2 - последовательность 1 мпульсов напр жени  на точечном электроде, на фиг.З и 4 - последовательность пр моугольных импульсов, формируемых с помощью данного устройства, на фиг.5 - импульс напр жени  на точечном электроде, который формируетс  с помощью устройства при питании точечного электрода напр жением посто нного тока со стабилизированным значением силы тока (указаны также задаваемые приращени  пороговых напр жений (ДиП1 и AUn2); текущие значени  пороговых напр жений (Unl и Un2), а также элементы импульса, необходимые дл  вывода формулы действительного значени  газосодержани , измер емого устройством).Fig. 2 shows a sequence of 1mpulse voltage on a point electrode; Fig. 3 and 4 show a sequence of rectangular pulses generated by this device; Fig. 5 shows a voltage pulse on a point electrode that is formed by means of a device when powered. point electrode voltage of direct current with a stabilized value of the current (also specifies the specified increments of threshold voltages (DiP1 and AUn2); the current values of threshold voltages (Unl and Un2), as well as the pulse elements necessary to derive the formula the actual value of the gas content measured by the device).

XIXi

ы соs so

Устройство дл  измерени  газосодержани  (фиг.1) имеет последовательно соединенные источник 1 питани  посто нного тока со стабилизированным значением силы тока, сопротивление 2 нагрузки, точечный и опорный электроды 3 и 4 соответственно, а также блок 5-измерени  текущего значени  напр жени  на точечном электроде 3, наход щемс  в жидкой фазе. К выходу блока 5 подключены две параллельные ветви блоков , состо щих из блоков 6 и 7 суммировани , блоков 8 и 9 сравнени , блоков 10 и 11 формировани  пр моугольных импульсов, блоков 12 и 13 измерени  газосодержани , выходы которых подключены на входы блока 14 арифметических операций, подключенного своим выходом на вход указател  15 значени  газосодержани .A device for measuring gas content (Fig. 1) has a series-connected DC power source 1 with a stabilized current value, a load resistance 2, a point and a reference electrode 3 and 4, respectively, as well as a 5-meter measuring unit of the current voltage value on a point electrode 3 being in the liquid phase. The output of block 5 is connected to two parallel branches of blocks consisting of blocks 6 and 7 of summation, blocks 8 and 9 of comparison, blocks 10 and 11 of forming rectangular pulses, blocks 12 and 13 of gas content measurement, the outputs of which are connected to the inputs of block 14 arithmetic operations connected by its output to the input of the indicator 15 of the gas content.

В состав указанных ветвей вход т два блока 16 и 17 задани  приращений пороговых напр жений, выходы которых подключены на входы блоков 6 и 7 суммировани  и входы блока 14 арифметических операций, при этом вход блока 5 измерени  текущего значени  напр жени  включен параллельно входам блоков 8 и 9 сравнени .These branches include two blocks 16 and 17 of setting increments of threshold voltages, the outputs of which are connected to the inputs of blocks 6 and 7 of the summation and the inputs of block 14 of arithmetic operations, while the input of block 5 measuring the current voltage value is connected in parallel with the inputs of blocks 8 and 9 comparisons.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исследуемый газожидкостный поток помещен точечный электрод 3, питаемый от источника 1 посто нного напр жени , обеспечивающего стабильное значение силы тока } питани  электрода 3. В качестве опорного электрода 4 может быть использована стенка аппарата или трубопровода, в котором движетс  газожидкостный поток. Текущее значение напр жени  U подаетс  на электрод 3 и одновременно на три блока: блок 5 измерени  напр жени  Уж, блоки 8 и 9 сравнени . В блоке Б непрерывно с малым временем осреднени , пор дка единиц секунд, определ ют текущее значение напр жени  Уж, соответствующее напр жению на электроде 3 при нахождении его о жидкой фазе.A point electrode 3 fed from a constant voltage source 1 providing a stable value of the power supply to the electrode 3 is placed in the gas-liquid flow under study. As the reference electrode 4, the wall of the apparatus or pipeline in which the gas-liquid flow moves can be used. The current value of the voltage U is applied to the electrode 3 and simultaneously to three blocks: voltage measuring unit 5 Oh, blocks 8 and 9 of the comparison. In block B, continuously with a small averaging time, in the order of a few seconds, the current value of voltage Al is determined, which corresponds to the voltage on electrode 3 when it is about the liquid phase.

Напр жение иж с выхода блока 5 вводитс  непрерывно в блоки В и 7 суммировани . В блоках 1G и 17 фомируютс  и непрерывно ввод тс  в блоки G и 7 заданные значени  приращений пороговых напр жений AUni м AUn2 соответственно.The voltage IC from the output of block 5 is input continuously into blocks B and 7 of the summation. In blocks 1G and 17, the specified values of the increments of threshold voltages AUni and AUn2 are respectively formed and continuously entered into blocks G and 7.

В блоках 6 и 7 напр жени  AUni и AUn2 складываютс  с текущим значением Уж, формируютс  текущие значени  пороговых напр жений Uni и 11П2И непрерывно ввод тс  в блоки 8 и 9 сравнени , где с ними непрерывно сравниваетс  текущее значение напр жени  U на электроде 3.In blocks 6 and 7, the voltages AUni and AUn2 are added to the current value Al, the current values of the threshold voltages Uni and 11H2I are formed and continuously entered into the blocks 8 and 9 of the comparison, where the current value of the voltage U on the electrode 3 is continuously compared.

00

5five

00

5five

В периоды времени, когда напр жение на электроде 3 больше соответствующего текущего порогового напр жени  Un, в блоках 8 и 9 формируетс  управл ющий сигнал, поступающий на входы блоков 10 и 11 формировани  пр моугольных импульсов, Пр моугольные импульсы с выхода блоков 10 и 11 поступают на блоки 12 и 13 измерени  газосодержани , где они суммируютс  по длительности в течение заданного времени одного цикла измерени  Т и полученные суммы 2 Тн и T2i дел тс  на значение Т в соответствии с формулойDuring periods of time when the voltage on the electrode 3 is greater than the corresponding current threshold voltage Un, a control signal is generated in blocks 8 and 9, which is fed to the inputs of blocks 10 and 11 of the formation of rectangular pulses. The rectangular pulses from the output of blocks 10 and 11 arrive into blocks 12 and 13 of measurement of gas content, where they are summed by duration for a given time of one measurement cycle T and the obtained sums 2 Tn and T2i are divided by the value T according to the formula

Т, А(1) T, A (1)

i 1i 1

где TI - врем  пребывани  точечного электрода в 1-м газовом пузырьке, с;where TI is the residence time of the point electrode in the 1st gas bubble, s;

Т - полное врем  измерени  (оно должно быть достаточно большим по сравнению с TI), с;T is the total measurement time (it should be large enough compared to TI), s;

п - общее количество .пузырей, наколовшихс  на точечный электрод за врем  измерени  Т.n is the total number of bubbles suspended on the point electrode during the measurement T.

Выходной сигнал с блоков 6 и 7, соответствующий измеренным значени м raSo- содержаний Јч и (рг, поступает на вход блока 14 арифметических операций, в котором производ тс  вычислени  по формуле Q (2) и формируетс  выходной сигнал, подаваемый на указатель 15 и соответствующий действительному значению газосодержани  jonThe output signal from blocks 6 and 7, corresponding to the measured values of raSo contents Јh and (pr, is fed to the input of block 14 arithmetic operations, in which calculations are made using the formula Q (2) and the output signal is generated, fed to the pointer 15 and the corresponding actual gas content jon

5 ( 1Ь Ю5 (1Ü Yu

где рк - действительное значение газосодержани  в точке измерени , дол  единицы; AUni - первое заданное значение приращени  порогового напр жени , В;where pk is the actual value of the gas content at the measuring point, fraction of a unit; AUni is the first specified value of the threshold voltage increment, V;

0А Un2 - второе заданное значение0A Un2 - second setpoint

приращени  порогового напр жени , В, AUni-fAlW;increments of threshold voltage, B, AUni-fAlW;

f - измеренное значение газосодержани  в точке измерени , полученное приf is the measured value of the gas content at the measuring point obtained when

5 приращении порогового напр жени  AUni из соотношени  / 2 Тц/Т, доли единицы;5 increments of the threshold voltage AUni from the ratio / 2 TC / T, the fraction of a unit;

р2 - измеренное «значение газосодержани  в точке измерени , полученное приp2 is the measured "gas content value at the measuring point obtained when

0 приращении порогового напр жени  AUn2 из соотношени  (pz-, Tai/T, доли единицы .0 increment of the threshold voltage AUn2 from the ratio (pz-, Tai / T, fractions of a unit.

Как видно из фиг.2-5, форма импульсов напр жени  на электроде 3 при питании егоAs can be seen from Figures 2-5, the voltage pulse shape on the electrode 3 when it is powered

5 посто нным током стабильного значени  в данном устройстве существенно отличаетс  от формы импульсов напр жени  на известном ТЭ.5, the constant current of a stable value in this device differs significantly from the shape of the voltage pulses on a known FC.

При питании электрода 3 посто нным током стабипьного значени  крутизна переднего фронта импульсов остаетс  посто нной , а импульс имеет форму пр моугольного треугольника.When powering the electrode 3 with a constant current of a stable value, the steepness of the leading edge of the pulses remains constant, and the pulse has the shape of a right-angled triangle.

Из схем, приведенных на фиг,2-5 следует , что при измерении действительного значени  газосодержани  в данном устройстве реализуетс  зависимость (2), а не (1). При этом существенно уменьшаетс  погреш- ность измерени  действительного значени  газосодержани  и вли ние изменени  проводимости жидкой фазы и сопротивлени  электрода 3 на значение погрешности.It follows from the diagrams shown in figs 2-5 that, when measuring the actual value of the gas content in this device, the relation (2) is realized, and not (1). In this case, the error in measuring the actual gas content and the effect of the change in the conductivity of the liquid phase and the resistance of the electrode 3 on the value of the error are significantly reduced.

Claims (1)

Формулаизоретени Formula - Устройство дл  измерени  газосодержани  газожидкостных потоков, содержащее источник питани  посто нного тока, точечный и опорный электроды, ветвь блоков , содержащих блок задани  порогового напр жени , блок сравнени , блок формировани  пр моугольных импульсов, блок измерени  газосодержани  и указатель значени  газосодержани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в качестве источника питани  посто нного тока использован источник со стабилизированным значением силы тока,- a device for measuring the gas content of gas-liquid flows, containing a DC power source, a point and reference electrodes, a branch of blocks containing a threshold voltage setting unit, a comparator unit, a rectangular pulse shaping unit, a gas content measurement unit, and a gas content value indicator characterized by that, in order to improve the measurement accuracy, a source with a stabilized value of current strength was used as a source of direct current power, дополнительно в устройство введены блок измерени  текущего значени  напр жени  на точечном электроде в жидкой фазе,блок суммировани , втора  ветвь блоков, включи- юща  блоки суммировани , задани  порогового напр жени , сравнени , формировани  пр моугольных импульсов, измерени  газосодержани  и блок арифметических операций , при этом вход блока измерени  текущего значени  напр жени  на точечном электроде в жидкой фазе включен параллельно входам блоков сравнени , а его выход соединен с входами блоков суммировани  первой и второй ветвей блоков, включающих блоки суммировани , задани  приращени  порогового напр жени , сравнени , формировани  пр моугольных импульсов и измерени  значени  газосодержани , выходы блоков суммировани  подключены на входы блоков сравнени , выходы блоков задани  порогового напр жени  подключены на входы блоков суммировани  и входы блока арифметических операций, выходы блоков измерени  газосодержани  подключены на входы блока арифметических операций, а выход блока арифметических операций, - на вход указател  газосодержани .In addition, a unit for measuring the current voltage value on a point electrode in the liquid phase, a summation unit, a second block branch, including summation units, setting threshold voltage, comparing, forming rectangular pulses, measuring gas content and arithmetic operations unit, are introduced into the device. In this way, the input of the measuring unit of the current voltage value on the dot electrode in the liquid phase is connected in parallel with the inputs of the comparison units, and its output is connected to the inputs of the summation blocks of the first and second branches there are blocks including summation blocks, setting threshold voltage increments, comparing, generating square pulses and measuring gas content, the outputs of the summing blocks are connected to the inputs of the comparison blocks, the outputs of the threshold voltage setting blocks are connected to the inputs of the summing blocks and the inputs of the arithmetic operations, the outputs of the gas content measurement units are connected to the inputs of the arithmetic operations unit, and the output of the arithmetic operations unit - to the input of the gas content indicator. 1515 Фиг.11 II пP II U иU and Фив.55 Редактор Н.ЛазаренкоEditor N.Lazarenko Составитель Ю.Клевков Техред М.МоргенталCompiled by Y. Klevkov Tehred M. Morgental Корректор А.ОсауленкоProofreader A.Osaulenko
SU894751682A 1989-07-11 1989-07-11 Device for measuring gas content of a gas-liquid flow SU1679339A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894751682A SU1679339A1 (en) 1989-07-11 1989-07-11 Device for measuring gas content of a gas-liquid flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894751682A SU1679339A1 (en) 1989-07-11 1989-07-11 Device for measuring gas content of a gas-liquid flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1679339A1 true SU1679339A1 (en) 1991-09-23

Family

ID=21475804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894751682A SU1679339A1 (en) 1989-07-11 1989-07-11 Device for measuring gas content of a gas-liquid flow

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1679339A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2439546C2 (en) * 2006-05-29 2012-01-10 Еадс Дойчланд Гмбх Apparatus for using metal-oxide gas detector

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Бурдуков А.П. Диагностика основных турбулентных характеристик двухфазных потоков. - Прикладна механика и техническа физика, 1979, № 4, с.70-71. Шендеров Л.З., Лебедев А,П. Измерение локальных характеристик движени газа в двухфазном потоке. - Измерительна техника, 1981, № 12, с.55-57. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2439546C2 (en) * 2006-05-29 2012-01-10 Еадс Дойчланд Гмбх Apparatus for using metal-oxide gas detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Riney et al. Single Pulse Method for Measurement of Electrical Double Layer Parameters
CA1148218A (en) Apparatus for oxygen partial pressure measurement
SU1679339A1 (en) Device for measuring gas content of a gas-liquid flow
EP0035878A2 (en) Method and apparatus for measuring interfacial electrokinetic phenomena
EP0058050A1 (en) Measuring method
Hieftje et al. New, directly digital automatic titration apparatus
RU2095849C1 (en) Method for automatic control of current of electrochemical cell
RU2232383C1 (en) Procedure determining structure of stream of fluid in apparatus in process of mixing
SU881576A1 (en) Device for determination of polymeric melt viscosity
RU2185605C1 (en) Capacitive level indicator
SU1757095A1 (en) Method for comparation of alternating current from root-mean-square value
EP0076120A2 (en) Current generating circuit device for measuring cryogenic liquefied gas liquid level meter with superconductive wire
Macnichol An analog computer to simulate systems of coupled bimolecular reactions
Last Coulostatic coulometer with digital counter
SU1148002A1 (en) Device for measuring resistance of electrochemical resistors
RU2489686C2 (en) Electromagnetic method of flow measurement
SU949536A1 (en) Method of measuring electric signal phase shift
SU1322160A1 (en) Method of checking generator with respect to generalized parameters of periodic pulse sequence
SU1733989A1 (en) Method of determining a sea water salt level and device thereof
SU1333900A1 (en) Method of measuring tangential stress on the surface streamlined with liquid flow
SU1221569A1 (en) Apparatus for measuring electric conduction of liquids
SU846610A1 (en) Method of measuring the surface area of part at electroplating
SU1615630A1 (en) Method of measuring instantaneous values of electric signal
SU1390559A1 (en) Device for measuring concentration of solutions
JPH0298661A (en) Residual chlorine measurement method that is not affected by interfering components