СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ МУТНОСТИ
METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING TURBIDITY SENSORS

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, к технике проведения морских измерений и может быть использовано для калибровки датчиков мутности (фоновой прозрачности) жидкости.
Известен способ калибровки датчиков мутности с использованием эталонного датчика мутности (1). Данный способ имеет следующие недостатки.
1. Для проведения калибровки датчиков необходимо создание и поддержание эталонного датчика мутности, обладающего более высокой точностью, чем калибруемый датчик.
2. В связи с возмущениями, вносимыми в поток жидкости датчиками, а также со сложностью получения однородного потока жидкости невозможно с высокой точностью создать идентичную плотность взвешенных частиц калибруемого и эталонного датчика. В существующем устройстве калибровки сложно обеспечить равномерное поле скоростей течения жидкости в баке. Неравномерность поля скоростей течения жидкости может приводить к расслоению взвеси и оседанию наиболее тяжелых частиц в местах с малой скоростью течения.
Целью настоящего изобретения является повышение точности и надежности калибровки. Поставленная цель в способе достигается тем, что, датчик помещают в замкнутый контур постоянного сечения, в котором создается направленное движение жидкости с постоянной скоростью, обеспечивающей создание равномерной взвеси частиц, при этом необходимая концентрация частиц и их фракционный состав обеспечивают путем добавления в жидкость весовых порций частиц заданных фракций.
Поставленная цель в устройстве достигается тем, что сосуд выполнен в виде замкнутого контура постоянного сечения, в который включен насос, в верхней части контура закреплен узел загрузки, а калибруемый датчик помещен в нисходящей ветви контура.
Повышение точности калибровки достигается использованием эталонов веса и объема. Методы измерения веса и объема обладают более высокой точностью измерений, что позволяет повысить точность проведения калибровки. Заданная концентрация взвеси создается добавлением необходимой массы взвеси, определяемой взвешиванием, и доведением суммарного объема (жидкость плюс взвесь) до объема замкнутого контура. Создание равной скорости движения жидкости во всем объеме достигается использованием замкнутого контура с постоянным сечением.
Равномерность концентрации взвеси обеспечивается движением жидкости в контуре со скоростью заведомо превышающей скорость, необходимую для создания взвеси, и расположением калибруемого датчика на участке движения жидкости вниз.
Возможность реализации
На фиг.1 показано устройство калибровки, реализующее предлагаемый способ. Оно содержит калибруемый датчик - 1, замкнутый контур постоянного сечения - 2, узел загрузки взвеси - 3, насос - 4, двигатель привода насоса - 5, регулятор скорости вращения двигателя - 6.
Устройство работает следующим образом. Через устройство загрузки 3 осуществляется загрузка взвешенных фракций взвеси и заполнение контура жидкостью до фиксированного объема. Жидкость в контуре приводится в движение насосом 4. Направление движения жидкости в контуре показано стрелками 2. Скорость движения жидкости устанавливается с помощью регулятора 6, управляющего скоростью вращения двигателя насоса 5. Калибруемый датчик устанавливается в контуре на участке движения взвеси вниз, что позволяет избежать расслоения взвеси. Увеличение концентрации взвеси в процессе калибровки осуществляется путем добавления новых порций взвеси и удаления избытка жидкости. Равномерность взвеси создается за счет движения жидкости со скоростью, заведомо превышающей скорость, необходимую для создания взвеси. Необходимая концентрация частиц и их фракционный состав создаются путем смешивания взвешенных фракций частиц с жидкостью. Суммарный объем смеси равен объему контура устройства калибровки.
Источники информации, использованные при составлении заявки
1. Динамические процессы береговой зоны моря. / Под ред. Р.Д.Косьяна, И.С.Подымова, Н.В.Пыхова. - М.: Научный мир, 2003. - 320 с.