RU2055356C1 - Device measuring parameters of flow of liquid or gas in pipe-line - Google Patents

Device measuring parameters of flow of liquid or gas in pipe-line Download PDF

Info

Publication number
RU2055356C1
RU2055356C1 RU92007512A RU92007512A RU2055356C1 RU 2055356 C1 RU2055356 C1 RU 2055356C1 RU 92007512 A RU92007512 A RU 92007512A RU 92007512 A RU92007512 A RU 92007512A RU 2055356 C1 RU2055356 C1 RU 2055356C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sources
acoustic
pipe
series
acoustic signals
Prior art date
Application number
RU92007512A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92007512A (en
Inventor
Галина Михайловна Гранникова
Эдуард Михайлович Чичаев
Original Assignee
Галина Михайловна Гранникова
Эдуард Михайлович Чичаев
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 Галина Михайловна Гранникова, Эдуард Михайлович Чичаев filed Critical Галина Михайловна Гранникова
Priority to RU92007512A priority Critical patent/RU2055356C1/en
Publication of RU92007512A publication Critical patent/RU92007512A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2055356C1 publication Critical patent/RU2055356C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: sensor measures pressure and flow rate with high precision. Sources of acoustic signals are installed in pairs in each section of pipe-line with different sections. Electric signal oscillators power sources of acoustic signals. Voltage from resistors connected in series with two sources of acoustic signals passes through narrow-band filters or corresponding frequencies, proper controlled voltage dividers, rectifiers, low-frequency filters to inputs of differential amplifier across which output output voltage of amplifier is measured by voltmeter. EFFECT: expanded dynamic range. 1 dwg

Description

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения параметров потока жидкости или газа в трубопроводе. The invention relates to acoustic measurements and can be used to measure the flow of liquid or gas in a pipeline.

Известно устройство, предназначенное для определения скорости звука в среде с изменяющимися параметрами [1] Устройство состоит из генератора акустических сигналов и приемника отраженных акустических сигналов. Устройство определяет разностную частоту акустических сигналов, по которой делают вывод о плотности среды или ее скорости. Поскольку при изменении плотности среды в малых пределах от начального значения измеряемая величина параметра изменяется с малым динамическим диапазоном в силу замкнутости среды, то точность измерения параметров среды этим устройством также ограничена. A device is known for determining the speed of sound in an environment with variable parameters [1] The device consists of a generator of acoustic signals and a receiver of reflected acoustic signals. The device determines the difference frequency of acoustic signals, which make a conclusion about the density of the medium or its speed. Since when the density of the medium varies within small limits from the initial value, the measured value of the parameter changes with a small dynamic range due to the isolation of the medium, the accuracy of the measurement of the parameters of the medium by this device is also limited.

Известно также устройство, предназначенное для контроля параметров потока жидкости в трубопроводе [2] состоящее из двух источников акустических колебаний с двумя приемниками устройства измерения времени задержки прихода отраженных акустических сигналов. Поскольку в этом устройстве изменение времени задержки происходит в малом динамическом диапазоне, то измерение параметров среды также будет проводиться с малой точностью и поэтому не может использоваться для измерения плотности, давления, скорости потока в трубопроводе с высокой точностью. It is also known a device designed to control the parameters of the fluid flow in the pipeline [2] consisting of two sources of acoustic vibrations with two receivers of the device for measuring the delay time of arrival of reflected acoustic signals. Since in this device the change in the delay time occurs in a small dynamic range, the measurement of the medium parameters will also be carried out with low accuracy and therefore cannot be used to measure the density, pressure, flow rate in the pipeline with high accuracy.

Технический результат изобретения увеличение динамического диапазона измеряемой величины и повышение точности измерения параметров потока в трубопроводе. The technical result of the invention is an increase in the dynamic range of the measured value and an increase in the accuracy of measuring flow parameters in the pipeline.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее два источника акустических колебаний, соединенных с двумя генераторами электрических сигналов введены еще два источника акустических колебаний, вставка трубопровода иного сечения, два регулируемых делителя напряжения, два резистора, два узкополосных электрических фильтра, два выпрямителя, два электрических фильтра нижних частот, дифференциальный усилитель, вольтметр с соответствующими электрическими связями. This is achieved by the fact that in the device containing two sources of acoustic vibrations connected to two generators of electrical signals, two more sources of acoustic vibrations, an insertion of a pipe of a different section, two adjustable voltage dividers, two resistors, two narrow-band electric filters, two rectifiers, two electric ones are introduced low-pass filter, differential amplifier, voltmeter with corresponding electrical connections.

На чертеже представлена схема устройства. The drawing shows a diagram of the device.

Устройство состоит из генераторов электрических сигналов 1 и 17 соответствующих частот f1 и f2, источников 2,3,6 и 7 акустических колебаний, вставки 4 трубопровода сечения S2 и трубопровода 5 сечения S1, резисторов 8 и 18, регулируемых делителей 12 и 9 напряжения, электрических узкополосных фильтров 10 и 11, выпрямителей 13 и 14, электрических фильтров 15 и 16 низких частот, дифференциального усилителя 19, вольтметра 20.The device consists of generators of electrical signals 1 and 17 of the corresponding frequencies f 1 and f 2 , sources of 2,3,6 and 7 acoustic vibrations, insert 4 of the pipe section S 2 and the pipe 5 section S 1 , resistors 8 and 18, adjustable dividers 12 and 9 voltage, narrow-band electric filters 10 and 11, rectifiers 13 and 14, low-frequency electric filters 15 and 16, differential amplifier 19, voltmeter 20.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Источники 2 и 3 акустических сигналов частоты f1 создают акустические волны в среде, расположенной по вставке трубопровода. Источники 6 и 7 акустических сигналов создают акустические волны в среде, расположенной в трубопроводе 5. При отсутствии движения среды в трубопроводе давление во всех сечениях одинаково, источники акустических колебаний излучают определенную мощность акустических волн. Напряжение электрического тока генераторов электрических сигналов на резисторах 8 и 18 регулируется управляемыми делителями 12 и 9 напряжения и подаются через узкополосные фильтры соответствующих частот через выпрямители и фильтры на входы дифференциального усилителя таким образом, что на выходе усилителя отсутствует электрическое напряжение. При возникновении движения среды в трубопроводе в различных частях трубопровода с разными сечениями среда будет иметь различное давление. При этом изменятся параметры излучения акустических волн от источника в среду, на резисторах соответственно изменится электрическое напряжение, электрическая схема разбалансируется и на выходе усилителя появится электрическое напряжение, соответствующее давлению в трубопроводе или скорости среды в трубопроводе.Sources 2 and 3 of acoustic signals of frequency f 1 create acoustic waves in a medium located along the insertion of the pipeline. Sources 6 and 7 of acoustic signals generate acoustic waves in a medium located in the pipeline 5. If there is no movement of the medium in the pipeline, the pressure in all sections is the same, the sources of acoustic waves emit a certain power of acoustic waves. The electric current voltage of the electric signal generators on resistors 8 and 18 is regulated by controlled voltage dividers 12 and 9 and are supplied through narrow-band filters of the corresponding frequencies through rectifiers and filters to the inputs of the differential amplifier in such a way that there is no electric voltage at the output of the amplifier. If there is a movement of the medium in the pipeline in different parts of the pipeline with different sections, the medium will have a different pressure. In this case, the parameters of the emission of acoustic waves from the source into the medium will change, the electric voltage at the resistors will accordingly change, the electric circuit will be unbalanced, and an electric voltage corresponding to the pressure in the pipeline or the velocity of the medium in the pipeline will appear at the amplifier output.

Частоты колебаний выбирают неравными друг другу из условия помехозащищенности. Источниками акустических сигналов могут быть пьезопреобразователи или электродинамики. The oscillation frequencies are chosen unequal to each other from the condition of noise immunity. Sources of acoustic signals can be piezoelectric transducers or electrodynamics.

Поскольку выходной сигнал в устройстве нарастает от нуля до максимального значения, вольтметр производит измерения величины, изменяющейся с большим динамическим диапазоном и, следовательно, точность измерения скорости среды в трубопроводе и изменение давления может проводиться с большей точностью. Since the output signal in the device rises from zero to the maximum value, the voltmeter measures a value that varies with a large dynamic range and, therefore, the accuracy of measuring the speed of the medium in the pipeline and the pressure change can be carried out with greater accuracy.

Предлагаемое устройство может быть использовано для измерения утечек из трубопроводов при малом изменении давления в трубопроводе. The proposed device can be used to measure leaks from pipelines with a small change in pressure in the pipeline.

Сечения трубопроводов могут быть также равными, в этом случае устройство позволяет определять неоднородности потока в трубопроводе, в том числе потока механических частиц, или может быть использовано в качестве приемника инфразвука. The cross sections of the pipelines can also be equal, in this case, the device allows you to determine the heterogeneity of the flow in the pipeline, including the flow of mechanical particles, or can be used as a receiver of infrasound.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА В ТРУБОПРОВОДЕ, содержащее первый и второй источники акустических колебаний, подключенные к ним соответственно два генератора электрических колебаний, предназначенный для установки в исследуемом трубопроводе отрезок трубы, на котором размещены источники акустических колебаний, и электронный измерительный блок, отличающееся тем, что оно снабжено третьим и четвертым источниками акустических колебаний, подключенными параллельно соответственно первому и второму источникам акустических колебаний, и двумя регулируемыми делителями напряжения, каждое из которых включено последовательно с соостветствующим генератором электрических колебаний, электронный измерительный блок выполнен из последовательно соединенных дифференциального усилителя и вольтметра и двух цепей из последовательно соединенных узкополосного фильтра, вход которого подключен к выходу соответствующего регулируемого делителя напряжения, выпрямителя и фильтра нижних частот, выход которого связан с соответствующим входом дифференциального усилителя, отрезок трубы выполнен в средней части с большим диаметром, третий источник акустических колебаний установлен на отрезке трубы в части ее большего диаметра напротив первого источника акустических сигналов, а четвертый источник акустических колебаний установлен на отрезке трубы в части ее меньшего диаметра напротив второго источника акустических колебаний. DEVICE FOR MEASURING LIQUID OR GAS FLOW PARAMETERS IN A PIPELINE, containing the first and second sources of acoustic vibrations, respectively connected to them two electric oscillation generators, designed to install a pipe section in the pipeline under investigation that contains acoustic oscillation sources, and an electronic measuring unit, different the fact that it is equipped with third and fourth sources of acoustic vibrations connected in parallel, respectively, to the first and second sources kustichnyh oscillations, and two adjustable voltage dividers, each of which is connected in series with a corresponding generator of electrical oscillations, the electronic measuring unit is made of series-connected differential amplifier and voltmeter and two circuits of series-connected narrow-band filter, the input of which is connected to the output of the corresponding adjustable voltage divider, a rectifier and a low-pass filter, the output of which is connected to the corresponding input differentially about the amplifier, the pipe segment is made in the middle part with a large diameter, the third source of acoustic vibrations is installed on the pipe segment in the part of its larger diameter opposite the first source of acoustic signals, and the fourth acoustic source is installed on the pipe segment in the part of its smaller diameter opposite the second acoustic source fluctuations.
RU92007512A 1992-11-20 1992-11-20 Device measuring parameters of flow of liquid or gas in pipe-line RU2055356C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92007512A RU2055356C1 (en) 1992-11-20 1992-11-20 Device measuring parameters of flow of liquid or gas in pipe-line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92007512A RU2055356C1 (en) 1992-11-20 1992-11-20 Device measuring parameters of flow of liquid or gas in pipe-line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92007512A RU92007512A (en) 1995-07-20
RU2055356C1 true RU2055356C1 (en) 1996-02-27

Family

ID=20132347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92007512A RU2055356C1 (en) 1992-11-20 1992-11-20 Device measuring parameters of flow of liquid or gas in pipe-line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2055356C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1635119, кл. G 01N 29/00, 1987. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1631501, кл. G 01N 29/00, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4520320A (en) Synchronous phase marker and amplitude detector
US2826912A (en) Acoustic velocity measuring system
US4445389A (en) Long wavelength acoustic flowmeter
US3762221A (en) Measurement of fluid flow rates
US2985018A (en) Vibration wave distance measuring device
US3470734A (en) Apparatus for measuring the surface weight of a material
US2418538A (en) Measurement of distance by frequency-modulated carrier wave
US3188862A (en) Flowmeters
US2758663A (en) Sound velocity measuring system
FI88208B (en) FARING EQUIPMENT FOR ACOUSTIC MAINTENANCE AV ENTRY
RU2055356C1 (en) Device measuring parameters of flow of liquid or gas in pipe-line
KOJIMA et al. Development of an active attenuator for pressure pulsation in liquid piping systems: a real time-measuring method of progressive wave in a pipe
US3178940A (en) Ultrasonic measuring device
SU838552A1 (en) Device for measuring undissolved gas concentration in liquid
US3283574A (en) Ultrasonic flowmeter
SU1649454A1 (en) Hot-wire anemometer dynamic calibration method
US2903884A (en) Densitometer
RU1140571C (en) Method of measuring power of low-frequency hydroacoustic irradiator with internal air cavity
SU917074A1 (en) Method of sound reflection factor determination
SU1196751A1 (en) Method of measuring occluded gas in liquid
SU1002966A1 (en) Device for measuring liquid and gaseous media flow speed and consumption rate
Skumiel et al. Ultrasonic wave propagation in liquid electrically conducting media in a constant external magnetic field
SU1700371A1 (en) Mass consumption measuring unit
Kanagasundram Acoustic effects on pulse forming in ultrasound transit time gas flowmeters at no flow conditions
Bryant Use of phase inversion to attenuate fluid pressure pulses in a duct