RU2010139076A - Способ и устройство акустического измерения расхода газа - Google Patents

Abstract

1. Способ акустического измерения расхода газа в трубопроводе, заключающийся в измерении скорости потока газа по отношению доплеровского изменения частоты акустических колебаний, распространяющихся вдоль оси трубопровода, к фазовому сдвигу акустической волны, измеряемому двумя, последовательно расположенными на расстоянии меньшем минимальной длины волны, приемными акустическими преобразователями, отличающийся тем, что устанавливают два излучающих и два принимающих акустических преобразователя вдоль образующей трубопровода таким образом, чтобы их акустические оси были перпендикулярны направлению движения потока газа, причем принимающие акустические преобразователи расположены симметрично между двумя излучающими преобразователями, удаленными относительно принимающих преобразователей на расстояние, достаточное для формирования однородной акустической волны, при этом левый и правый излучающие преобразователи возбуждаются поочередно, причем частота возбуждения во втором такте работы, когда акустическая волна распространяется против движения потока, программно увеличивается на удвоенный доплеровский сдвиг частоты, измеренный в первом такте, когда волна распространяется по направлению движения потока, и вторично измеряется фазовый сдвиг, и по результатам этих двух измерений вычисляется действительный фазовый сдвиг, который уже свободен от погрешностей, вносимых принимающими акустическими преобразователями и узкополосными усилителями. ! 2. Устройство для измерения расхода газа в трубопроводе, предназначенное для осуществления способа акустического измерения расхода газа по п.1, состоящ

Claims (2)

1. Способ акустического измерения расхода газа в трубопроводе, заключающийся в измерении скорости потока газа по отношению доплеровского изменения частоты акустических колебаний, распространяющихся вдоль оси трубопровода, к фазовому сдвигу акустической волны, измеряемому двумя, последовательно расположенными на расстоянии меньшем минимальной длины волны, приемными акустическими преобразователями, отличающийся тем, что устанавливают два излучающих и два принимающих акустических преобразователя вдоль образующей трубопровода таким образом, чтобы их акустические оси были перпендикулярны направлению движения потока газа, причем принимающие акустические преобразователи расположены симметрично между двумя излучающими преобразователями, удаленными относительно принимающих преобразователей на расстояние, достаточное для формирования однородной акустической волны, при этом левый и правый излучающие преобразователи возбуждаются поочередно, причем частота возбуждения во втором такте работы, когда акустическая волна распространяется против движения потока, программно увеличивается на удвоенный доплеровский сдвиг частоты, измеренный в первом такте, когда волна распространяется по направлению движения потока, и вторично измеряется фазовый сдвиг, и по результатам этих двух измерений вычисляется действительный фазовый сдвиг, который уже свободен от погрешностей, вносимых принимающими акустическими преобразователями и узкополосными усилителями.

2. Устройство для измерения расхода газа в трубопроводе, предназначенное для осуществления способа акустического измерения расхода газа по п.1, состоящее из первичного преобразователя расхода газа и электронного блока, причем первичный преобразователь расхода газа состоит из корпуса первичного преобразователя, выполненного в виде отрезка трубы, монтируемого в контролируемый трубопровод с помощью муфтовых или фланцевых соединений, и вмонтированных в него акустических преобразователей, и первичного преобразователя давления газа в трубопроводе, а электронный блок состоит из двух идентичных узкополосных усилителей с центральной частотой, соответствующей середине рабочего диапазона принимаемых частот, входы которых соединены с выходами принимающих акустических преобразователей, а выходы с входами фазового детектора, выходом подключенного к первому сигнальному входу микроконтроллера с цифровым отсчетным устройством и интерфейсным устройством для связи с системой верхнего уровня, при этом второй сигнальный вход микроконтроллерного устройства соединен с выходом преобразователя аналогового сигнала, входом подключенного к первичному преобразователю давления газа в трубопроводе, отличающееся тем, что первичный преобразователь содержит два излучающих и два принимающих акустических преобразователя, расположенных симметрично между излучающими акустическими преобразователями, а электронный блок дополнительно содержит коммутатор и два усилителя, выходами соединенные с излучающими акустическими преобразователями, а входами с первым и вторым сигнальными выходами коммутатора соответственно, и узкополосный фильтр, при этом управляющий вход коммутатора подключен к управляющему выходу микроконтроллера, а узкополосный фильтр входом подключен к сигнальному выходу микроконтроллера, а выходом к сигнальному входу коммутатора.