RU22537U1 - Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер - Google Patents

Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер

Info

Publication number
RU22537U1
RU22537U1 RU2001125304/20U RU2001125304U RU22537U1 RU 22537 U1 RU22537 U1 RU 22537U1 RU 2001125304/20 U RU2001125304/20 U RU 2001125304/20U RU 2001125304 U RU2001125304 U RU 2001125304U RU 22537 U1 RU22537 U1 RU 22537U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
generator
output
input
selector
Prior art date
Application number
RU2001125304/20U
Other languages
English (en)
Inventor
Н.А. Серафимов
В.И. Измайлов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Фирма "ТЕСС-инжиниринг"
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 Закрытое акционерное общество Фирма "ТЕСС-инжиниринг" filed Critical Закрытое акционерное общество Фирма "ТЕСС-инжиниринг"
Priority to RU2001125304/20U priority Critical patent/RU22537U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU22537U1 publication Critical patent/RU22537U1/ru

Links

Abstract

Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер, содержащий два акустических преобразователя, расположенных на противоположных стенках трубопровода под углом со значениями от 18 до 45к его оси и связанных через коммутатор с генератором зондирующих импульсов, дешифратор состояний, делитель частоты, а также последовательно соединенные опорный генератор, формирователь интервальных импульсов, преобразователь временной интервал-амплитуда, первый селектор, первый счетчик импульсов и вычислитель-регистратор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два акустических преобразователя, расположенных на противоположных стенках второго трубопровода под углом со значениями от 18 до 45к его оси, второй селектор и второй счетчик импульсов, причем выход опорного генератора подключен ко второму входу второго счетчика импульсов, его выход подключен ко входу вычислителя-регистратора, выход которого подключен к дешифратору состояний, при этом второй выход дешифратора подключен ко второму входу коммутатора.

Description

Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер.
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть иснользована для измерений расхода жидкости в нефтегазовой, пищевой и других отраслях промышленности, а так же системах теплоснабжения. Известен импульсный одноканальный ультразвуковой расходомер, основанный на измерении разности временных интервалов при распространении ультразвука по потоку и против него. РЬмерение осуществляется с помощью высокостабильного генератора, дискретными импульсами которого заполняются временные промежутки. Подсчитанная счетчиком разность импульсов является мерой расхода (1).
Недостатком утсазанного расходомера является невысокая точность измерений, которая ограничивается как величиной единищ 1 дискретного счета, т.е. периодом колебаний высокостабильного генератора, так и отсутствием поправок на изменения скорости распространения ультразвука за счет непостоянства физических параметров среды.
Известен так же одноканальный ультразвуковой расходомер, содержащий два акустических преобразователя, расположенных на противоположньгк стенках трубопровода под углом к его оси и связанных через коммутатор с генератором зондир тощих импульсов и с последовательно соединенными усилителем, селектором, счетчиком импульсов, регистром памяти, блоком вычисления разности обратных и регистрирующим устройством (2).
Паиболее близким к предлагаемому является импульсный одноканальный ультразвуковой расходомер, содержащий два акустических преобразователя, расположенных на противоположных стенках трубопровода под тлом к его оси и связанные через коммутатор с генератором зоьщирующих имп льсов дешифратор состояний, делитель частоты, а так же последовательно соединенные опорный генератор, формирователь интервальных имп льсов, преобразователь временной интервал-амплитуда, селектор, счетчик импульсов, аналого-цифровой преобразователь, преобразователь кода и регистрирующее устройство (3).
Однако известное устройство обладает недостаточной точностью измерений.
Цель полезной модели - повыщение точности измерений и расширение области применения.
Поставленная цель достигается тем, что в импульсный ультразвуковой расходомер вводят допо1шительно два- акустических преобразователя, расположенных на противоположных стенках второго трубоп ров(да под УГЛОМ со значением от 18 до 45 градусов к оси трубопровода, второй счетчик импульсов, причем выход опорного генератора подключен ко второму входу счетчика импульсов, а выход счетчика имп льсов подключен ко входу вычистштеля-регистратора, при этом выход вьиислителя-регистратора
подключен к дешифратору состояний, а второй выход дешифратора подключен ко второму входу коммутатора. На фиг.1 представлена блоксхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.
Расходомер содержит последовательно соединенный опорный генератор 1, делитель частоты 2, дешифратор состояний 3, генератор зондир тощих импульсов 4, коммутатор 5, который имеет связь с дешифратором состояний 3, преобразователями 6, 7, 16 и 17, расположенных под углом со значением от 18 до 45 градусов к оси трубопровода, усилителем 8, к выходу которого последовательно подсоединены первый селектор 9, первый счетчик импульсов 10, формирователь интервальных импульсов 11, формирователь временной интервал - амплит да 12, второй селектор 13, второй счетчик импульсов 14, вычислитель-регистратор 15.
Расходомер работает следующим образом.
Опорный генератор 1 генерирует высокостабильные импульсы частотой f (фиг. 2а), которые делятся до частоты тактовых импульсов в делителе частоты 2 и подаются на дешифратор состояний 3, с помошью которого осуш;ествляется синхронизация работы расходомера в целом. По первому тактовому импульсу, пост т1ившему на вход генератора зондируюших импульсов 4, генерируется возбуждающий , который через коммутатор 5 подается, например, на излучающий преобразователь 6 первого луча (фиг. 26). Одновременно на селектор 9 с генератора зондирующих импульсов 4 подается стартовый импульс, по которому селектор 9 разрешает пропускание импульсов опорного генератора 1 на вход первого счетчика импульсов 10.
Акустический сигнал, излученный преобразователем 6 первого луча, пройдя по току контролируемой среды за время tp под углом а к оси трубопровода, преобразуется в приемном преобразователе 7 первого луча в эле1стрический сигнал (фиг. 2в) и через коммутатор 5, уси.литель 8 поступает на первый селектор 9, который срабатьгоает и запрещает поступление импульсов опорного генератора 1 на первый счетчик импульсов 10 (фиг.2г). Одновременно с закрытием первого селектора через формирователь интервальных импульсов 11 открывается второй селектор 13, который разрешает поступление импульсов опорного генератора 1 на второй счетчик импульсов 14, а так же запускается формирователь интервальных импульсов 1, формирующий дополнительный временной интервал (фиг. 2д) от момента прихода информационного импульса, соответств тощего принятом ультразвуковому сигналу, до момента поступления б.шжайщего импульса из непрерывной последовательности, генерируемой опорным генератором 1, т.е. в пределах
где tg - дополнительный временной интервал; f - частота опорного генератора.
Сформированный временной интервал tg преобразуется в формирователе временной интервал-амплитуда 12 в напряжение, до уровня которого заряжается накопительная емкость (фиг.2е). Для увеличения точности измерения, время разряда накопительной емкости выбрано достаточно большим. После полного разряда накопительной емкости формируется кратковременный импульс, который закрывает второй селектор 13 и запрещает поступление импульсов опорного генератора 1 на вход второго счетчика импульсов 14 (фиг.2ж).
Второй счетчик импульсов 14 содержит число имп -льсов, пропорциональное преобразованному временному интервалу; однако преобразованный временной интервал является не искомым, а дополняющим искомый до полного периода одного импульса опорного генератора 1, т.е. до величины
tn+tg-i/f;
где ill - искомый временной интервал.
Посколысу количество импульсов полного заполнения второго счетчика имп льсов 14 строго постоянно, то искомое значение временного интервала равно:
m k - п,
где m - количество импульсов искомого временного интервала; k - количество импульсов диапазона преобразования; п - количество импульсов хранимое во втором счетчике.
Содержимое первого счетчика импхшьсов 10 и второго счетчика импульсов 14 поступает на вход вычислителя-регистратора 15, который затем вырабатывает сигнал, поступающий на вход дешифратора состояний 3, что необходимо для обеспечения готовности к следующему циклу измерений, при котором возбуждающий импульс генератора зондирующих импульсов 4 через коммутатор 5 подается уже на преобразователь 7 первого луча.
В этом случае акустический сигнал первого луча распространяется против потока под углом а к оси трубопровода. Прошедший контролируем ю среду акустический сигнал преобразуется в преобразователе 6 первого луча в электрический сигнал и подается на коммутатор 5. Измерение времени распространения ультразвутса, и преобразование дополнительного временного интервала производится в описанной выше последовательности. В этом в вычислитель-регистратор 15 заносится полная информация о времени распространения ультразвука первого луча против потока среды.
После занесения информации в вычислитель-регистратор 15, посредством дешифратора состояний 3 возбущ(аюший импульс генератора зондирующих импульсов 4 через коммутатор 5 подается уже на преобразователь 16 второго луча.
сигнал и поступает на вход коммутатора 5. Измерение и преобразование времени распространения ультразвука производится далее в описанной выше последовательности. В вычислитель-регистратор 15, таким образом, заносится полная информация о времени распространения ультразв тса второго луча по потоку.
После занесения информации посредством дешифратора состояний 3, возбуждаюший импульс генератора зондирующих импульсов 4 через коммутатор 5 подается на преобразователь 17 второго луча. Акустический сигнал второго луча распространяется против потока под углом а к оси трубопровода, вырабатывая электрический сигнал на преобразователе 16 второго луча, который поступает на вход кoмм}a aтopa 5. Измерение и преобразование далее происходят в описанной выше последовательности. После занесения информации в вычислитель-регистратор 15 информации о времени распространения скорости ультразвука второго луча против потока посредством дешифратора состояний 3, цикл повторяется снова.
Записанные в вычислитель-регистратор 15 в виде количества периодов колебаний частоты опорного генератора 1 значения измеренных временных интервалов преобразуются в величины: t - время распространения ультразвука по потоку и t2 - время распространения ультразвука против потока. Отсюда мгновенная скорость потока контролируемой среды равна:
А/.С 2L cos а
где Л
Ср - скорость ультразвука в неподвижной среде; L - длина активной части акустического канала;
а - угол наклона акустической оси к оси трубопровода. Для исключения влияния изменения скорости ультразвука от температуры учитывается фактическая скорость ультразвука расчитанная по формуле:
Вычислитель-регистратор 15 усредняет результаты измерений и вьщает на своем выходе информацию о скорости потока или расхода среды в соответствуюших единицах.
Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерений, а так же расширить область применения ультразвуковых расходомеров.
Источники информации.

Claims (1)

  1. Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер, содержащий два акустических преобразователя, расположенных на противоположных стенках трубопровода под углом со значениями от 18 до 45o к его оси и связанных через коммутатор с генератором зондирующих импульсов, дешифратор состояний, делитель частоты, а также последовательно соединенные опорный генератор, формирователь интервальных импульсов, преобразователь временной интервал-амплитуда, первый селектор, первый счетчик импульсов и вычислитель-регистратор, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два акустических преобразователя, расположенных на противоположных стенках второго трубопровода под углом со значениями от 18 до 45o к его оси, второй селектор и второй счетчик импульсов, причем выход опорного генератора подключен ко второму входу второго счетчика импульсов, его выход подключен ко входу вычислителя-регистратора, выход которого подключен к дешифратору состояний, при этом второй выход дешифратора подключен ко второму входу коммутатора.
    Figure 00000001
RU2001125304/20U 2001-09-20 2001-09-20 Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер RU22537U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001125304/20U RU22537U1 (ru) 2001-09-20 2001-09-20 Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001125304/20U RU22537U1 (ru) 2001-09-20 2001-09-20 Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU22537U1 true RU22537U1 (ru) 2002-04-10

Family

ID=48283637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001125304/20U RU22537U1 (ru) 2001-09-20 2001-09-20 Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU22537U1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101334308B (zh) 用于检测流量计的仿真电路
CA2233974A1 (en) Digital speed determination in ultrasonic flow measurements
US4307611A (en) Pulse-echo ultrasonic apparatus
US4078427A (en) Ultrasonic flow or current meter
RU22537U1 (ru) Импульсный двухлучевой ультразвуковой расходомер
SU1420383A1 (ru) Способ определени скорости распространени ультразвука в костной ткани через м гкие ткани
RU2165598C1 (ru) Ультразвуковой газовый расходомер-счетчик
JPH06288993A (ja) 超音波式多成分濃度計
SU972223A1 (ru) Импульсный одноканальный ультразвуковой расходомер
RU2160887C1 (ru) Ультразвуковой расходомер
SU1744480A1 (ru) Ультразвуковой расходомер
RU2195635C1 (ru) Способ измерения уровня жидких и сыпучих сред
RU2165085C2 (ru) Устройство для измерения скорости потока вещества
SU847032A1 (ru) Ультразвуковой толщиномер
SU1296942A1 (ru) Ультразвуковой измеритель скорости потока
SU769364A1 (ru) Устройство дл измерени температуры
RU1778533C (ru) Ультразвуковой расходомер многофазных сред
SU657255A1 (ru) Ультразвуковой расходомер
SU862071A2 (ru) Цифровой измеритель скорости распространени ультразвуковых колебаний
SU1465715A2 (ru) Гидрологический измеритель скорости звука
RU1772719C (ru) Устройство дл измерени содержани свободного газа в газожидкостной среде
SU896544A2 (ru) Устройство дл определени концентрации свободного газа в жидкости
SU1004757A1 (ru) Ультразвуковое устройство дл измерени механических напр жений
SU1608432A1 (ru) Устройство дл измерени скорости ультразвука в твердых и жидких средах
SU853397A1 (ru) Ультразвуковой расходомер