NL8303981A - Ultrasonic flowmeter measuring via V=shaped section of pipeline - has electronic circuits detecting differences in pulse transmission time or phase between sinusoidal signals - Google Patents
Ultrasonic flowmeter measuring via V=shaped section of pipeline - has electronic circuits detecting differences in pulse transmission time or phase between sinusoidal signals Download PDFInfo
- Publication number
- NL8303981A NL8303981A NL8303981A NL8303981A NL8303981A NL 8303981 A NL8303981 A NL 8303981A NL 8303981 A NL8303981 A NL 8303981A NL 8303981 A NL8303981 A NL 8303981A NL 8303981 A NL8303981 A NL 8303981A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- tube
- transmitter
- sound
- ultrasonic flow
- flow velocity
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
* - ·-·· VO 5256* - · - ·· VO 5256
Ultrasone stroomsnelheidsmeter.Ultrasonic flow rate meter.
De uitvinding heeft betrekking op een ultrasone stroomsnelheidsmeter, omvattende ten minste één zender, die in een buis, door welke een mediumstroom kan worden gevoerd, is geplaatst, en die bekrachtigd kan worden om een geluidssignaal uit te zenden, alsmede althans 5 één stroomopwaarts van de zender en althans één stroomafwaarts van de zender geplaatste geluidsensor, die het ontvangen geluidssignaal kunnen omzetten in een elektrisch signaal.The invention relates to an ultrasonic flow rate meter, comprising at least one transmitter, which is placed in a tube through which a medium flow can be passed, and which can be energized to emit an audio signal, as well as at least one upstream of the transmitter and at least one sound sensor placed downstream of the transmitter, which can convert the received sound signal into an electrical signal.
Dergelijke stroomsnelheidsmeters zijn in vele uitvoeringsvormen bekend. Deze bekende stroomsnelheidsmeters berusten op het feit, dat 10 een geluidssignaal zich in de richting van de mediumstroom schijnbaar sneller voortplant dan in de tegengestelde richting. Hierdoor ontstaat een looptijd- of faseverschil tussen het door de stroomopwaarts van de zender geplaatste sensor ontvangen signaal en het door de stroomafwaarts van de zender geplaatste sensor ontvangen signaal, welk looptijd- of 15 faseverschil een maat is voor de stroomsnelheid van het medium en tot uiting komt in de door de sensoren gevormde elektrische signalen. Een dergelijke stroomsnelheidsmeter is beschreven in Duits Offenlegungs-schrift 2.133.735 (fig. la).Such flowmeters are known in many embodiments. These known flow velocity meters are based on the fact that a sound signal propagates apparently faster in the direction of the medium flow than in the opposite direction. This creates a transit time or phase difference between the signal received by the sensor placed upstream of the transmitter and the signal received by the sensor placed downstream of the transmitter, which transit time or phase difference is a measure of the flow rate of the medium and reflected enters the electrical signals generated by the sensors. Such a flow rate meter is described in German Offenlegungs specification 2,133,735 (Fig. 1a).
In sommige bekende stroomsnelheidsmeters is elke sensor na om-20 schakeling tevens bruikbaar als zender, zodat een afzonderlijke zender niet nodig is. Een dergelijk type stroomsnelheidsmeter is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.011.753.In some known flow velocity meters, each sensor can also be used as a transmitter after switching, so that a separate transmitter is not required. One such type of flow rate meter is described in U.S. Pat. No. 4,011,753.
Bij de uit het Duitse Offenlegungsschrift 2.133.735 bekende stroomsnelheidsmeter maken de verbindingslijnen tussen enerzijds de 25 zender en anderzijds de sensoren een hoek met de stromingsrichting van het medium.In the flow velocity meter known from German Offenlegungsschrift 2,133,735, the connecting lines between the transmitter on the one hand and the sensors on the other make an angle with the flow direction of the medium.
Een bezwaar van een dergelijke opstelling is, dat het te meten faseverschil of looptijdverschil slechts te meten is aan een ontbon-dene van de richting van het geluidssignaal, zodat een dergelijke meet-30 inrichting niet zeer geschikt is voor het meten van lage stroomsnelheden.A drawback of such an arrangement is that the phase difference or transit time difference to be measured can only be measured by a deviation of the direction of the sound signal, so that such a measuring device is not very suitable for measuring low current velocities.
Dit bezwaar bestaat niet bij de uit het Amerikaanse octrooischrift 4.011.753 bekende meetinrichting, waarbij de verbindingslijn tussen de zenders/sensoren evenwijdig is aan de stromingsrichting vanThis drawback does not exist with the measuring device known from U.S. Pat. No. 4,011,753, wherein the connecting line between the transmitters / sensors is parallel to the flow direction of
W V U VW V U V
* t V* t V
-2- het medium. Hierdoor ontstaat het bezwaar, dat het niet mogelijk is de stroomsnelheidsmeter compact te bouwen, hetgeen echter voor vele toepassingen gewenst is.-2- the medium. This creates the drawback that it is not possible to build the flow velocity meter in a compact manner, which is however desirable for many applications.
De uitvinding beoogt de geschetste bezwaren te ondervangen en 5 een stroomsnelheidsmeter van de beschreven soort ter beschikking te stellen, die geschikt is voor het meten van lage stroomsnelheden en een compacte opbouw toestaat.The object of the invention is to overcome the drawbacks outlined and to provide a flow velocity meter of the type described, which is suitable for measuring low flow velocities and allows a compact construction.
Hiertoe wordt volgens de uitvinding een stroomsnelheidsmeter van de beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat de buis V-vormig is, 10 waarbij de benen van de V-vorm even lange buissecties vormen en de buissecties' aan het open einde van de V-vorm elk zijn voorzien van een aansluitbuisstomp en een geluidsensor, terwijl de zender zich aan de punt van de V-vorm bevindt en is uitgevoerd om geluidssignalen uit te zenden naar beide sensoren.To this end, according to the invention, a flow velocity meter of the type described is characterized in that the tube is V-shaped, wherein the legs of the V-shape form equally long tube sections and the tube sections at the open end of the V-shape are each equipped with a connection tube stub and a sound sensor, while the transmitter is located at the tip of the V-shape and is designed to transmit sound signals to both sensors.
15 In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening van enkele uitvoeringsvoorbeelden.In the following, the invention will be further described with reference to the attached drawing of some exemplary embodiments.
Fig. 1 toont schematisch in dwarsdoorsnede een eerste uitvoerings voorbeeld van een stroomsnelheidsmeter volgens de uitvinding; 20 fig. 2 toont schematisch meer gedetailleerd de stroomsnelheids meter van fig. 1; fig. 3 toont schematisch een variant van de stroomsnelheidsmeter van fig. 1; fig. 4 toont schematisch een andere variant van de stroomsnel-25 heidsmeter van fig. 1; en fig. 5 toont een detail van fig. 4.Fig. 1 schematically shows in cross section a first exemplary embodiment of a flow velocity meter according to the invention; Fig. 2 schematically shows in more detail the flow velocity meter of Fig. 1; Fig. 3 schematically shows a variant of the flow rate meter of Fig. 1; Fig. 4 schematically shows another variant of the flow velocity meter of Fig. 1; and Fig. 5 shows a detail of Fig. 4.
Fig. 1 toont schematisch in dwarsdoorsnede een eerste uitvoeringsvorm van een stroomsnelheidsmeter volgens de uitvinding.Fig. 1 schematically shows in cross section a first embodiment of a flow velocity meter according to the invention.
De getoonde stroomsnelheidsmeter heeft een inlaatbuisstomp 1 30 en een uitlaatbuisstomp 2, middels welke de meter met een buisleiding kan worden gekoppeld door welke het te bemeten medium stroomt. De meter kan ook omgekeerd met een buisleiding worden gekoppeld, waarbij de buisstomp 2 als inlaatbuisstomp dient.The flow meter shown has an inlet tube stub 1 and an outlet tube stub 2, by means of which the meter can be coupled to a pipeline through which the medium to be measured flows. The meter can also be coupled in reverse with a pipeline, the pipe stub 2 serving as the inlet pipe stub.
Tussen de buisstompen 1 en 2 bevindt zich een onder een 35 scherpe hoek geknikte meetbuis, die uit twee in V-vorm opgestelde buissecties 3, 4 bestaat.Between the tube stubs 1 and 2 there is a measuring tube bent at an acute angle, which consists of two tube sections 3, 4 arranged in V-shape.
830398] -3- ί 'i830398] -3- i
Ter plaatse van de punt van de V-vorm is een zender 5 geplaatst, die aan de naar het medium toegekeerde zijde zadeldakvormig is uitgevoerd, zodat de respectieve vlakken van de zadeldakvorm zich dwars op de lengterichting van de secties 3 resp. 4 uitstrekken.At the location of the point of the V-shape, a transmitter 5 is placed, which is saddle-roof-shaped on the side facing the medium, so that the respective surfaces of the saddle-roof-shape are transverse to the longitudinal direction of sections 3 and 3, respectively. 4 stretch.
5 Ter plaatse van de aansluiting tussen de inlaatbuisstomp 1 en de buissectie 3 en ter plaatse van de aansluiting tussen de uitlaat-buisstomp 2 en de buissectie 4 zijn sensoren 6 resp. 7 geplaatst, die door de zender uitgezonden geluidssignalen, schematisch aangegeven bij 8 en 9 kunnen ontvangen en omzetten in elektrische signalen.5 At the location of the connection between the inlet pipe stub 1 and the pipe section 3 and at the location of the connection between the exhaust pipe stub 2 and the pipe section 4, sensors 6 and 6 are respectively. 7 which can receive and convert audio signals emitted by the transmitter, shown schematically at 8 and 9, into electrical signals.
10 In de getekende situatie, waarbij de buisstomp 1 de inlaat buisstomp is hebben de door de zender uitgezonden signalen in de buissectie 3 een richting die tegengesteld is aan de mediumstroming, terwijl de door de zender uitgezonden signalen in de buissectie 4 een richting hebben, die hetzelfde is als die van de mediumstroom.In the drawn situation, where the tube stub 1 is the inlet tube stub, the signals emitted by the transmitter in the tube section 3 have a direction opposite to the medium flow, while the signals emitted by the transmitter in the tube section 4 have a direction which is the same as that of the medium flow.
15 Daar de buissecties 3 en 4 even lang zijn is het looptijdver- schil of faseverschil tussen de door de sensoren 6 en 7 ontvangen signalen een maat voor de stroomsnelheid van het medium.Since the tube sections 3 and 4 are the same length, the transit time difference or phase difference between the signals received by the sensors 6 and 7 is a measure of the flow rate of the medium.
De door de sensoren ontvangen signalen worden door de sensoren omgezet in elektrische signalen, die op bekende en niet nader getoonde 20 wijze verder worden verwerkt.The signals received by the sensors are converted by the sensors into electrical signals, which are further processed in a known and not further shown manner.
Opgemerkt wordt, dat de zender 5 ook zou kunnen worden vervangen door twee naast elkaar geplaatste en tegelijk bekrachtigde zenders.It is noted that transmitter 5 could also be replaced by two juxtaposed and energized transmitters.
Door de V-vormige opstelling van de buissecties 3 en 4 kan de 25 afstand tussen de zender en de sensoren relatief groot zijn ten opzichte van de afstand tussen de buisstompen 1 en 2, zodat ondanks een lang meettraject toch een kleine inbouwmaat van de meter kan worden gehandhaafd.Due to the V-shaped arrangement of the tube sections 3 and 4, the distance between the transmitter and the sensors can be relatively large relative to the distance between the tube stubs 1 and 2, so that despite a long measuring range, a small installation size of the meter can are maintained.
Voorts zijn in beide secties de richtingen van de geluids-30 signalen evenwijdig aan de stromingsrichting van het medium. Door deze constructie kan een zeer nauwkeurig meetresultaat worden verkregen.Furthermore, in both sections the directions of the sound signals are parallel to the flow direction of the medium. Due to this construction, a very accurate measuring result can be obtained.
Fig. 2 toont schematisch in dwarsdoorsnede een praktische uitwerking van een stroomsnelheidsmeter gebaseerd op het principe van de in fig. 1 getoonde meter. Het meetlichaam bestaat uit een in V-vorm 35 opgesteld paar buizen 10 en 11, aan de onderzijde bevestigd in een zenderhouder 12, en aan de bovenzijde in een ontvangerhouder 13.Fig. 2 schematically shows in cross section a practical elaboration of a flow velocity meter based on the principle of the meter shown in FIG. 1. The measuring body consists of a pair of tubes 10 and 11 arranged in V-shape 35, mounted at the bottom in a transmitter holder 12, and at the top in a receiver holder 13.
Q t η τ n o *Q t η τ n o *
y \J v 5 Iy \ J v 5 I
______ · -* ▼ -4-______ · - * ▼ -4-
De te meten vloeistof stroom V komt binnen in een aansluitstuk 14, stroomt via een ingangsboring 15 door de buizen 10 en 11, en verlaat het meetlichaam via een boring 16 en een aansluitingstuk 17.The liquid flow V to be measured enters a connecting piece 14, flows through an inlet bore 15 through the pipes 10 and 11, and leaves the measuring body via a bore 16 and a connecting piece 17.
De aansluitstukken 14 en 17 zijn bevestigd in een robuust meta-5 len huis 18. Door dit huis worden de uitwendige krachten, die ontstaan bij het aansluiten van het meetinstrument op de leidingen van het vloei-stofcircuit, opgenomen. Het meetlichaam is via twee O-ringen 19 en 20 vrijdragend opgehangen. Bovendien verzorgen de O-ringen een thermische isolatie, zodat bijvoorbeeld via het gat 21 waarin een temperatuursensor 10 kan worden geplaatst, de temperatuur van de passerende vloeistof nauwkeurig kan worden gemeten. De thermische isolatie van meetlichaam naar metalen huis 18 kan nog worden verbeterd door de tussenruimte met isolerend kunststofschuim te vullen.The connecting pieces 14 and 17 are mounted in a robust metal housing 18. This housing absorbs the external forces that arise when the measuring instrument is connected to the pipes of the liquid circuit. The measuring body is cantilevered via two O-rings 19 and 20. In addition, the O-rings provide thermal insulation, so that, for example, the temperature of the passing liquid can be accurately measured via the hole 21 in which a temperature sensor 10 can be placed. The thermal insulation from measuring body to metal housing 18 can be further improved by filling the gap with insulating plastic foam.
In de houder 12 is de zender Z aangebracht, welke bestaat uit 15 een trilplaat met daarop bevestigd bijvoorbeeld een piëzo-elektrisch element. In dit voorbeeld is de zender niet zadeldakvormig, doch vlak, hetgeen mogelijk is omdat de hoek tussen de buizen 10 en 11 gering is. Vanzelfsprekend kan ook een zadeldakvormige zender worden toegepast.Transmitter Z is arranged in holder 12, which consists of a vibrating plate with, for example, a piezoelectric element mounted thereon. In this example, the transmitter is not gable roof-shaped, but flat, which is possible because the angle between the tubes 10 and 11 is small. Naturally, a saddle roof-shaped transmitter can also be used.
Door bekrachtiging met een wisselspanning ontstaat een mechanische 20 trilling, welke aan de te meten vloeistof wordt doorgegeven. Deze ge-luidstrilling plant zich in de buizen 10 en 11 voort in de richting van twee ontvangers R^ en R2, die op analoge wijze zijn opgebouwd als de zender. De ontvangers worden in trilling gebracht door de geluidsgolven en zetten deze om in een elektrische wisselspanning met dezelfde 25 frequentie als die van de zender. Aangezien de afstanden tussen zender en de respectieve ontvangers gelijk zijn, zal bij stilstaande vloeistof ook de fase van de elektrische ontvangsignalen gelijk zijn. Beweegt de vloeistof echter als aangegeven in fig. 2, dan zal het geluid zich in de buis 10 tegen- en in de buis 11 meestrooms voortplanten, 30 met als gevolg een faseverschil bij aankomst bij de ontvangers R^ resp. R^. Ook de elektrische signalen zullen dit faseverschil vertonen. Aan te tonen is, dat dit faseverschil een lineair verband heeft met de snelheid van de vloeistofstroom. Zo'n faseverschil is gemakkelijk te meten, zodat een eenvoudige en toch nauwkeurige stroomsnelheids-35 meter is ontstaan.By energizing with an alternating voltage, a mechanical vibration is generated, which is passed on to the liquid to be measured. This sound vibration propagates in tubes 10 and 11 in the direction of two receivers R1 and R2, which are constructed analogously to the transmitter. The receivers are vibrated by the sound waves and converted into an electric alternating voltage with the same frequency as that of the transmitter. Since the distances between the transmitter and the respective receivers are the same, the phase of the electric receiving signals will also be the same with stationary liquid. However, if the liquid moves as indicated in Fig. 2, the sound will propagate in the tube 10 against and in the tube 11 co-current, resulting in a phase difference upon arrival at the receivers R 1 and 2, respectively. R ^. The electrical signals will also show this phase difference. It can be demonstrated that this phase difference has a linear relationship with the velocity of the liquid flow. Such a phase difference is easy to measure, creating a simple yet accurate flow velocity of 35 meters.
83039318303931
- V- V
-5--5-
Door uitzettingscoëfficiënten van de gebruikte materialen en de temperatuurafhankelijke geluidssnelheid in vloeistoffen ontstaat een zekere temperatuurafhankelijkheid van het meetresultaat. Om deze te kunnen corrigeren kan de meetuitkomst van de temperatuuropnemer 21 5 worden gebruikt. De correctie kan elektronisch geschieden.Due to expansion coefficients of the materials used and the temperature-dependent sound velocity in liquids, a certain temperature dependence of the measurement result is created. The measurement result of the temperature sensor 21 5 can be used to correct this. The correction can be made electronically.
Het meetbereik van de stroomsnelheidsmeter kan worden veranderd door de keuze van andere pijpdoorlaten, pijplengtes en/of andere geluidsfrequenties.The measuring range of the flow velocity meter can be changed by the choice of other pipe passages, pipe lengths and / or other sound frequencies.
Het zal duidelijk zijn dat het metertype volgens de uitvinding 10 onmiddellijk reageert op veranderingen in de stroomsnelheid en dus zeer goed voor snelle regelingen kan worden toegepast.It will be clear that the meter type according to the invention reacts immediately to changes in the flow rate and can therefore be used very well for rapid control.
Volgens een nadere uitwerking van de uitvindingsgedachte kan de zender Z worden vervangen door een geluidssignalen-weerspiegelend vlak, indien de sensoren afwisselend als zender of als ontvanger wor-15 den gebruikt. Dit is op zichzelf bekend en op eenvoudige wijze te realiseren in de met de sensoren verbonden elektronische schakeling. .According to a further elaboration of the inventive idea, the transmitter Z can be replaced by a sound-reflecting surface if the sensors are used alternately as a transmitter or as a receiver. This is known per se and can be realized in a simple manner in the electronic circuit connected to the sensors. .
De sensoren worden dan beide gelijktijdig als zender bekrachtigd en direkt daarna als sensor geschakeld. De uitgezonden geluidssignalen doorlopen dan eerst de op de betreffende sensor aansluitende buis 10 20 resp. 11, weerkaatsen dan tegen het spiegelvlak en bereiken vervolgens via de andere buis 11 resp. 10 de andere sensor. Bij een juiste keuze van het spiegelmateriaal is reflectie zonder verlies mogelijk.The sensors are then both energized simultaneously as a transmitter and immediately thereafter switched as a sensor. The emitted sound signals then first pass through the tube 10 20 resp. 11, then bounce off the mirror surface and then reach through the other tube 11 and. 10 the other sensor. With a correct choice of the mirror material, reflection without loss is possible.
Een variant van de zojuist beschreven uitvoeringsvorm is getoond in fig. 3. Bij de in fig. 3 getoonde uitvoeringsvorm zijn de 25 beide buissecties evenwijdig aan elkaar geplaatst, zodat een nog kleinere inbouwmaat wordt verkregen. In plaats van een vlakke spiegel, zoals boven beschreven, zijn nu twee onder een hoek van 90° ten opzichte van elkaar geplaatste spiegels 32, 33 toegepast. De zender-sensoren zijn weer aangegeven met en , terwijl de weg van de geluidsgolven 30 met een onderbroken lijn 34 is aangegeven.A variant of the embodiment just described is shown in Fig. 3. In the embodiment shown in Fig. 3, the two tube sections are placed parallel to each other, so that an even smaller installation size is obtained. Instead of a flat mirror as described above, two mirrors 32, 33 placed at an angle of 90 ° relative to each other are now used. The transmitter sensors are again indicated with and, while the path of the sound waves 30 is indicated by a broken line 34.
Fig. 4 toont schematisch een uitgaande van de in fig. 3 getoonde constructie ontworpen variant, waarin de beide buissecties 30 en 31 van fig. 3 geheel tegen elkaar aan liggen. Met voordeel kan hiertoe gebruik worden gemaakt van een enkele, relatief dikke meetbuis 40, 35 die aan het ene uiteinde is voorzien van tegenover elkaar liggende dwarse inlaat-en uitlaatbuisstompen 41, 42 en die aan het andere S3 0 3 33 1 -6- uiteinde weer door twee onder een hoek van 90° ten opzichte van elkaar en ten opzichte van de hartlijn van de relatief dikke meetbuis geplaatste spiegels 43, 44 is afgesloten.Fig. 4 schematically shows a variant designed from the construction shown in FIG. 3, in which the two tube sections 30 and 31 of FIG. 3 lie completely against each other. Advantageously, use can be made for this purpose of a single, relatively thick measuring tube 40, 35 which is provided at one end with opposite transverse inlet and outlet tube stubs 41, 42 and at the other end S3 0 3 33 1 -6- is again closed by two mirrors 43, 44 placed at an angle of 90 ° to each other and to the center line of the relatively thick measuring tube.
Teneinde twee meetbuissecties te verkrijgen strekt zich in het 5 midden van de relatief dikke meetbuis in de lengterichting daarvan een verdeelschot 45 uit, dat nabij de spiegels een doorstroomopening 46 vrijlaat.In order to obtain two measuring tube sections, a divider 45 extends in the center of the relatively thick measuring tube in the longitudinal direction thereof, leaving a flow opening 46 near the mirrors.
Deze uitvoeringsvorm heeft naast het voordeel van een nog compactere opbouw, het voordeel, dat de zender-sensoren en R£ gezamenlijk 10 uit een enkele planparallelle plaat van piëzo-elektrisch materiaal kunnen worden vervaardigd, zoals getoond in fig. 4 en in bovenaanzicht in fig. 5. De zender-sensoren R^ en R^ zijn nu samengevoegd tot één planparallelle piëzo-elektrische plaat 47, welke de buis 40 aan één zijde afdicht. Deze plaat is op bekende wijze aan beide vlakke zijden van 15 geleidende elektroden voorzien, waarbij echter de ene zijde van de plaat (b.v. aan de zijde van buis 3) in principe over het gehele oppervlak 48 geleidend is gemaakt, terwijl de tegenoverliggende zijde van twee, van elkaar geïsoleerde, in principe half-cirkelvormige elektroden · 49 en 50 is voorzien. De scheiding tussen de elektroden 49 en 50 ligt 20 in het vlak van het verdeelschot 45. De werking van de meter volgens fig. 4 is nu als volgt. Eerst worden de elektroden elektrisch doorverbonden en wordt de piëzo-elektrische plaat op bekende wijze elektrisch in diktetrilling gebracht. De geluidsbundel wordt in twee helften gedeeld door tussenschot 7, en deze bundelhelften bewegen zich in 25 de richting van de spiegels, worden 180° teruggekaatst (waarbij de geluidsbundelhelften elkaar kruisen en elk in de andere buishelft terechtkomen) en bewegen zich weer in de richting van de sensor. Even voordat de geluidsbundels de sensor bereiken, wordt de elektrische verbinding tussen de elektroden 49 en 50 verbroken en de beide helften 1 30 en 2 elk als ontvanger geschakeld.In addition to the advantage of an even more compact construction, this embodiment has the advantage that the transmitter sensors and R R can be jointly manufactured from a single plane-parallel plate of piezoelectric material, as shown in fig. 4 and in plan view in fig. 5. The transmitter sensors R ^ and R ^ are now combined into one plane-parallel piezoelectric plate 47, which seals tube 40 on one side. This plate is provided in a known manner with conductive electrodes on both flat sides, but one side of the plate (eg on the side of tube 3) is in principle made conductive over the entire surface 48, while the opposite side of two insulated, in principle semicircular, electrodes · 49 and 50 are provided. The separation between the electrodes 49 and 50 is in the plane of the divider 45. The operation of the meter according to Fig. 4 is now as follows. First, the electrodes are electrically connected and the piezoelectric plate is electrically brought into thickness vibration in a known manner. The sound beam is divided in two halves by partition 7, and these beam halves move in the direction of the mirrors, are reflected 180 ° (where the sound beam halves intersect and each end up in the other tube half) and move in the direction of the sensor. Just before the sound beams reach the sensor, the electrical connection between the electrodes 49 and 50 is broken and the two halves 1, 30 and 2 are each connected as a receiver.
Aangezien zich de ene bundelhelft steeds tegenstrooms en de andere bundelhelft steeds meestrooms voortplant, ontstaat weer het vorengenoemde fase- of looptijdverschil bij aankomst bij de sensorhelf-ten.Since one bundle half always propagates countercurrently and the other bundle half always propagates co-current, the aforementioned phase or transit time difference arises again upon arrival at the sensor halves.
35 Ook de elektrische signalen die in de sensorhelften worden opge wekt zullen dit fase- of looptijdverschil vertonen, dat een maat is voor de mediumsnelheid.The electrical signals generated in the sensor halves will also show this phase or transit time difference, which is a measure of the medium speed.
. 3303331 -7-. 3303331 -7-
Bij een goede vormgeving van de sensor en een juiste elek-trodebedekking is de optredende overspraak tussen de sensordelen verwaarloosbaar klein ten opzichte van het ontvangen meetsignaal. De nu ontstane meter is niet alleen compact en uiterst eenvoudig van opbouw, 5 maar heeft ook het voordeel dat de sensoren en één geheel vormen en dus uit hetzelfde materiaal bestaan en dezelfde dikte hebben.With good sensor design and correct electrode coverage, the crosstalk between the sensor parts occurring is negligibly small compared to the received measurement signal. The meter now created is not only compact and extremely simple in construction, but also has the advantage that the sensors form one whole and thus consist of the same material and have the same thickness.
Gelijkheid van fysische eigenschappen van de sensoren is daarmee gewaarborgd, ook na lange tijd, aangezien de veroudering van beide sensordelen principieel gelijk zal zijn en daardoor geen effect op het 10 meetresultaat kan hebben.Equality of physical properties of the sensors is thus guaranteed, even after a long time, since the aging of both sensor parts will in principle be the same and therefore cannot have any effect on the measurement result.
Opgemerkt wordt, dat diverse spiegelconstructies mogelijk zijn. Zo kunnen de spiegelvlakken ellipsvormig zijn of facetvormig. Ook kan een kogelvormig spiegelvlak worden toegepast. Ook kan (kunnen) bij de uitvoeringsvormen met evenwijdige buissecties het (de) spiegelvlak(ken) 15 zijn vervangen döor een afzonderlijke zender.It is noted that various mirror constructions are possible. For example, the mirror surfaces can be elliptical or faceted. A spherical mirror surface can also be used. Also, in the embodiments with parallel tube sections, the mirror surface (s) 15 can be replaced by a separate transmitter.
Voorts is het ter verkleining van de stromingsweerstand mogelijk het verdeelschot enigszins om de langsas te verdraaien. De gecombineerde zendersensor en de spiegelvlakken dienen dan op corresponderende wijze gepositioneerd te worden.Furthermore, to reduce the flow resistance, it is possible to slightly rotate the divider around the longitudinal axis. The combined transmitter sensor and the mirror surfaces must then be positioned in a corresponding way.
83052818305281
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8303981A NL8303981A (en) | 1982-11-19 | 1983-11-18 | Ultrasonic flowmeter measuring via V=shaped section of pipeline - has electronic circuits detecting differences in pulse transmission time or phase between sinusoidal signals |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8204521 | 1982-11-19 | ||
| NL8204521 | 1982-11-19 | ||
| NL8303981A NL8303981A (en) | 1982-11-19 | 1983-11-18 | Ultrasonic flowmeter measuring via V=shaped section of pipeline - has electronic circuits detecting differences in pulse transmission time or phase between sinusoidal signals |
| NL8303981 | 1983-11-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8303981A true NL8303981A (en) | 1984-06-18 |
Family
ID=26645829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8303981A NL8303981A (en) | 1982-11-19 | 1983-11-18 | Ultrasonic flowmeter measuring via V=shaped section of pipeline - has electronic circuits detecting differences in pulse transmission time or phase between sinusoidal signals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL8303981A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5351522A (en) * | 1993-11-02 | 1994-10-04 | Aequitron Medical, Inc. | Gas sensor |
| CN112136023A (en) * | 2019-03-16 | 2020-12-25 | 石油和天然气计量设备公司 | Small ultrasonic flowmeter, in particular for gases |
| EP4083618A4 (en) * | 2019-12-26 | 2023-06-14 | Cubic Sensor and Instrument Co., Ltd. | Ultrasonic gas sensor |
-
1983
- 1983-11-18 NL NL8303981A patent/NL8303981A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5351522A (en) * | 1993-11-02 | 1994-10-04 | Aequitron Medical, Inc. | Gas sensor |
| CN112136023A (en) * | 2019-03-16 | 2020-12-25 | 石油和天然气计量设备公司 | Small ultrasonic flowmeter, in particular for gases |
| KR20210003218A (en) * | 2019-03-16 | 2021-01-11 | 오일앤가스 미터링 이큅먼트 에스.알.오. | Compact ultrasonic flow meter and compact ultrasonic flow meter for gas |
| JP2021526642A (en) * | 2019-03-16 | 2021-10-07 | オイル アンド ガス メータリング エクイップメント エス．アール．オー． | Small ultrasonic flowmeter especially for gas |
| EP3791141A4 (en) * | 2019-03-16 | 2022-01-26 | Oil&Gas Metering Equipment s.r.o. | Compact ultrasonic flow meter, especially for gas |
| EP4083618A4 (en) * | 2019-12-26 | 2023-06-14 | Cubic Sensor and Instrument Co., Ltd. | Ultrasonic gas sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4015470A (en) | Flow measuring method and apparatus | |
| US4930358A (en) | Method of and apparatus for measuring flow velocity by using ultrasonic waves | |
| US5280728A (en) | Ultrasonic flow velocity measurement method and apparatus thereof | |
| US3906791A (en) | Area averaging ultrasonic flowmeters | |
| US3817098A (en) | Axial fluid flow and sound speed | |
| CN100387942C (en) | Ultrasonic method for measuring a flow rate of liquid and/or gaseous media and device for carrying out said method | |
| US4475406A (en) | Ultrasonic device for the measurement of the delivery of a fluid in a _conduit | |
| JPH10122923A (en) | Ultrasonic flow meter | |
| US3050997A (en) | Flowmeters | |
| CN107076602B (en) | Method and arrangement for clamp-on ultrasonic flow measurement and circuit arrangement for controlling clamp-on ultrasonic flow measurement | |
| US4011753A (en) | Method and device for measuring the flow velocity of media by means of ultrasound | |
| US7412902B2 (en) | Device for determination and/or monitoring of the volumetric and/or mass flow of a medium and having coupling element including two element portions | |
| KR20030074447A (en) | Flow meter | |
| SK44796A3 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| NL8303981A (en) | Ultrasonic flowmeter measuring via V=shaped section of pipeline - has electronic circuits detecting differences in pulse transmission time or phase between sinusoidal signals | |
| JP3068649B2 (en) | Flow meter with fluid oscillator | |
| US3204457A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| JP2004520581A (en) | Flowmeter | |
| JP3341721B2 (en) | Ultrasonic flow meter | |
| GB2209217A (en) | An ultrasonic fluid flow meter | |
| EP1094303A1 (en) | Flow measurement | |
| JP2021025838A (en) | Ultrasonic transmitter/receiver, and ultrasonic flowmeter | |
| JPH0915012A (en) | Ultrasonic wave flowmeter | |
| JPH09287990A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
| GB2400439A (en) | Ultrasonic flowmeter with flush mounting ring shaped transducers for propagating axisymmetric waves along a flowtube |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |