Струйно-акустический бесконтактный метод и устройство для контроля плотности жидких веществ

• Автор: Мордасов, Денис Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 135 с.

1. Современное состояние контроля плотности жидких сред пневматическими методами
1.1. Методы контроля плотности жидких сред
1.2. Выводы и постановка задач исследования
2. Теоретические основы струйно-акустического метода
измерения плотности
2.1. Распространение акустической волны в газовом пространстве
2.2. Влияние характеристик турбулентной струи на процесс распространения акустической волны в струйно-акустической длинной линии
2.3. Влияние нагрузки на распространение акустической
волны в струйно-акустической длинной линии
2.4. Аэродинамическое звукообразование при прохождении газовой струи через диафрагму
Выводы по второй главе
3. Методы контроля плотности и поверхностного натяжения
жидких сред
3.1. Струйно-акустический метод контроля плотности
жидких сред
3.2. Адекватность статической характеристики метода контроля плотности процессам, происходящим в струйно-акустической
системе
3.3. Измерение поверхностного натяжения жидкостей со струйно-акустической коррекцией влияния плотности

3.3.1. Пневматические методы контроля поверхностного
натяжения
3.3.2. Струнно-акустический метод контроля поверхностного натяжения жидких сред
Выводы по третьей главе
4. Метрологический анализ метода контроля плотности
жидких сред
4.1. Погрешность косвенных измерений плотности
жидких сред
4.2. Физические основы гистерезиса в струйно-акустической
системе
4.3. Погрешность струйно-акустического метода контроля
плотности жидких сред
Выводы по четвертой главе
5. Бесконтактные струйно-акустические устройства для контроля плотности и поверхностного натяжения жидких сред
5.1. Устройство для контроля плотности
5.1.1. Выбор конструктивных размеров основных узлов
устройства
5.1.2. Исследование и расчет акустико-пневматического
преобразователя
5.1.3. Метрологический анализ струйно-акустического устройства для контроля плотности жидких сред
5.2. Струйно-акустическое устройство для автоматического бесконтактного контроля поверхностного натяжения
жидких сред
Выводы по пятой главе
Основные результаты и выводы по работе
Список использованной литературы
Приложения

Выпуск продукции высокого и стабильного качества зависит не только от использования современного технологического оборудования, но и от средств для получения оперативной информации о ее составе и свойствах.
В процессе производства возникает необходимость контролировать свойства различных веществ: растворы, суспензии, пульпы, расплавы металлов и солей. Применение известных методов и средств контроля агрессивных, быстрокристаллизующихся, склонных к налипанию и других сред со специфическими свойствами часто затруднено, а в некоторых случаях невозможно.
Условия практического применения устройств для контроля физико-механических свойств жидкостей требуют от них не только высокой точности и механической прочности, но и высокой надежности работы в потенциально опасных производствах. В последние годы наблюдается повышенный интерес к пневматическим методам и приборам, наиболее полно отвечающим этим требованиям.
Подавляющее большинство существующих пневматических приборов являются контактными средствами измерения. В некоторых случаях контакт с контролируемой средой ведет к существенным дополнительным источникам погрешности, либо к полной потере их работоспособности.
Существующие бесконтактные методы измерения реализуются до сих пор сложными и дорогостоящими техническими средствами, поэтому их внедрение не всегда экономически оправдано. Одной из актуальных задач современного приборостроения является разработка дешевых бесконтактных высоконадежных устройств контроля физико-механических свойств жидких веществ.
Плотность является одной из основных физических величин, характеризующих свойства веществ. Измерение плотности играет существен-

Обработка экспериментальных данных заключалась в определении величины случайной погрешности с вероятностью р = 0.95 в соответствии с общепринятой методикой [51].
Увеличение угла аф фаски при постоянной ее глубине сопровождается увеличением частоты / генерируемых колебаний. Аналогичное изменение частоты / происходит если при фиксированном угле аф фаски увеличивать ее глубину.
Из табл. 2.1. видно, что максимальная абсолютная погрешность А/составляет 1,3 Гц. В дальнейшем примем / = /± д /, где А / =2 Гц.
Известны и нашли применение конструкции звукообразовате-лей со специально организованной ООС, состоящие из двух расположенных соосно диафрагм [60]. Процесс генерации в таких устройствах может быть объяснен с помощью описанных выше физических основ аэродинамического звукообразования.
Предложенное объяснение процесса генерации акустических колебаний при прохождении газа через диафрагму может быть использовано при выявлении причин и оценке возникающих в результате измерения погрешностей.
Выводы по второй главе
Проведенный анализ влияния характеристик турбулентной струи на процесс распространения акустической волны в струйно-акусти-ческой системе выявил, что скорость газа в струе и давление на выходе генератора не влияют на распределение звукового давления и скорости смещения частиц среды, что позволяет описать процесс ее распространения с помощью уравнений Гельмгольца.
На основании теоретических исследований, с использованием уравнений геометрической акустики, доказано, аналогия процессов