RU87543U1 - ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE - Google Patents
ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU87543U1 RU87543U1 RU2009116407/22U RU2009116407U RU87543U1 RU 87543 U1 RU87543 U1 RU 87543U1 RU 2009116407/22 U RU2009116407/22 U RU 2009116407/22U RU 2009116407 U RU2009116407 U RU 2009116407U RU 87543 U1 RU87543 U1 RU 87543U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- pipe
- range finder
- control unit
- acoustic range
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области звукодальнометрии и акустического управления и может быть использовано для измерения расстояний до объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах. В изобретении решается задача создания устройства звукодальнометрии, позволяющего уменьшить погрешность измерения расстояний до объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах. Устройство акустической дальнометрии, содержит первый акустический дальномер с приемо-излучающим акустическим датчиком, блок управления и второй акустический дальномер, установленные с внешней стороны трубы, блок управления связан с первым и вторым акустическими дальномерами, установленными в разных точках трубы, а на объекте, перемещаемом внутри трубы установлено устройство генерирования активного ответа. 1 ил., 1 табл. The invention relates to the field of sound ranging and acoustic control and can be used to measure distances to objects moving in the pipe spaces. The invention solves the problem of creating a sound ranging device, which allows to reduce the error in measuring distances to objects moving in the tube spaces. The acoustic ranging device comprises a first acoustic range finder with a receiving-emitting acoustic sensor, a control unit and a second acoustic range finder mounted on the outside of the pipe, a control unit connected to the first and second acoustic range finders installed at different points of the pipe, and on the object being moved inside pipes installed device generating an active response. 1 ill., 1 tab.
Description
Полезная модель относится к области звукодальнометрии и акустического управления и может быть использовано для измерения расстояний до объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах.The utility model relates to the field of sound ranging and acoustic control and can be used to measure distances to objects moving in in-tube spaces.
Известны устройства акустической дальнометрии по методу однонаправленного измерения (Горбатов А.А., Рудашевский Г.Е. Акустические методы измерения расстояний и управления. - М.: Энергоиздат, 1981. - С.19-20, рис.1-7, рис.1-8), содержащие излучатель ультразвуковых колебаний, приемник ультразвуковых колебаний, регистратор, обеспечивающий измерение расстояния до объекта по времени прохождения ультразвуковых колебаний от излучателя до приемника.Known devices for acoustic ranging according to the method of unidirectional measurement (A. Gorbatov, G. E. Rudashevsky. Acoustic methods for measuring distances and control. - M.: Energoizdat, 1981. - P. 19-20, Fig. 1-7, Fig. 1-8) containing an emitter of ultrasonic vibrations, a receiver of ultrasonic vibrations, a recorder that provides measurement of the distance to the object by the time of passage of ultrasonic vibrations from the emitter to the receiver.
Известно устройство акустической дальнометрии (патент РФ №71450, МПК (2006.01), G 01 S 15/08, опубл. 2008.03.10), выбранное в качестве прототипа, содержащее акустический дальномер с приемо-излучающим акустическим датчиком, установленные с внешней стороны трубы, а на объекте, перемещаемом внутри трубы установлено устройство генерирования активного ответа, содержащее регулятор порога, к которому последовательно подключены компаратор, генератор и излучатель, при этом приемник соединен с компараторомA device for acoustic ranging is known (RF patent No. 71450, IPC (2006.01), G 01 S 15/08, published 2008.03.10), selected as a prototype, comprising an acoustic range finder with a receiving-emitting acoustic sensor mounted on the outside of the pipe, and an active response generating device containing a threshold regulator, to which a comparator, generator and emitter are connected in series, is installed at the object moving inside the pipe, while the receiver is connected to the comparator
Недостатком известных устройств является высокая погрешность определения расстояния до внутритрубного объекта, обусловленная зависимостью скорости распространения ультразвукового сигнала от температуры, давления и состава среды, заполняющей трубопровод.A disadvantage of the known devices is the high error in determining the distance to the in-tube object, due to the dependence of the propagation velocity of the ultrasonic signal on temperature, pressure and the composition of the medium filling the pipeline.
Задачей полезной модели является создание устройства акустической дальнометрии, позволяющего уменьшить погрешность измерения расстояний до объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах.The objective of the utility model is to create an acoustic range-finding device that allows to reduce the error in measuring distances to objects moving in the tube spaces.
Поставленная задача решена за счет того, что устройство акустической дальнометрии, так же как в прототипе, содержит акустический дальномер с приемо-излучающим акустическим датчиком, установленные с внешней стороны трубы, а на объекте, перемещаемом внутри трубы установлено устройство генерирования активного ответа.The problem is solved due to the fact that the acoustic ranging device, as in the prototype, contains an acoustic range finder with a receiving-emitting acoustic sensor mounted on the outside of the pipe, and an active response generating device is installed on the object moved inside the pipe.
Согласно полезной модели блок управления и второй акустический дальномер, установлены с внешней стороны трубы, причем блок управления связан с первым и вторым акустическим дальномерами, установленными в разных точках трубы.According to a utility model, the control unit and the second acoustic range finder are mounted on the outside of the pipe, the control unit being connected to the first and second acoustic range finders installed at different points of the pipe.
За счет использования блока управления и второго акустического дальномера, установленных с внешней стороны трубы, причем блок управления связан с первым и вторым акустическим дальномерами, установленными в разных трубы, обеспечивается возможность определения скорости распространения ультразвука в среде заполняющей трубу, путем деления удвоенного расстояния между первым и вторым акустическими дальномерами на разность двунаправленного времени распространения сигналов между внутритрубным объектом и первым и вторым акустическими дальномерами, и использование полученного значения скорости для определения расстояния до внутритрубного объекта, обеспечивается возможность уменьшить погрешность измерения расстояний до объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах.By using the control unit and the second acoustic range finder mounted on the outside of the pipe, the control unit being connected to the first and second acoustic range finders installed in different pipes, it is possible to determine the propagation velocity of ultrasound in the medium filling the pipe by dividing the doubled distance between the first and the second acoustic range finders on the difference of the bidirectional signal propagation time between the in-tube object and the first and second acoustic yes nomerami, and using the obtained speed values to determine the distance to the object-tube, it is possible to reduce distance measurement errors to objects moving in-tube spaces.
На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.Figure 1 presents the structural diagram of the proposed device.
В таблице показаны результаты измерения удаления внутритрубного объекта от первого акустического дальномера.The table shows the results of measuring the removal of the in-tube object from the first acoustic range finder.
Устройство акустической дальнометрии (фиг.1) содержит блок управления 1, первый дальномер 2, установленный в первой точке на внешней стороне трубы 3, второй дальномер 4, установленный в другой точке на внешней стороне трубы 3 и устройство генерирования активного ответа 5, установленное на внутритрубном объекте 6, перемещаемом во внутритрубном пространстве.The acoustic ranging device (Fig. 1) comprises a control unit 1, a first range finder 2 installed at a first point on the outside of the pipe 3, a second range finder 4 installed at another point on the outside of the pipe 3, and an active response generating device 5 mounted on the in-pipe object 6, moved in the in-tube space.
Блок управления 1 связан с первым дальномером 2, установленным на внешней стороне трубы 3, и вторым дальномером 4, установленным на внешней стороне трубы 3 на фиксированном расстоянии от первого дальномера 2.The control unit 1 is connected to the first range finder 2 mounted on the outside of the pipe 3, and the second range finder 4 mounted on the outside of the pipe 3 at a fixed distance from the first range finder 2.
Блок управления 1 может быть выполнен на любом микропроцессоре, например, ATMEGA 8, дальномеры 2 и 4 должны быть акустическими, например, по патенту РФ №2315335 МПК (2006.01) G01S1 5/08, устройство генерирования активного ответа 5 может быть выбрано из патента РФ №2315335 МПК (2006.01) G01S1 5/08. В качестве внутритрубного объекта может быть выбран внутритрубный скребок или герметизатор.The control unit 1 can be performed on any microprocessor, for example, ATMEGA 8, rangefinders 2 and 4 must be acoustic, for example, according to RF patent No. 2315335 IPC (2006.01) G01S1 5/08, the device for generating an active response 5 can be selected from the RF patent No. 2315335 IPC (2006.01) G01S1 5/08. As an in-tube object, an in-line scraper or sealant may be selected.
Вначале блок управления 1 выдает разрешающий сигнал на первый дальномер 2, который осуществляет подачу зондирующего сигнала на внутритрубный объект 6, перемещаемый внутри трубы 3, и прием ответного сигнала от устройства генерирования активного ответа 5, располагаемого на внутритрубном объекте 6. После приема ответного сигнала первый дальномер 2 определяет время двунаправленного распространения ультразвука до внутритрубного объекта 6 и передает его в блок управления 1. Затем блок управления 1 выдает разрешающий сигнал на второй дальномер 4, который осуществляет подачу зондирующего сигнала на внутритрубный объект 6, перемещаемый внутри трубы 3, и прием ответного сигнала от устройства генерирования активного ответа 5, расположенного на внутритрубном объекте 6. После приема ответного сигнала второй дальномер 4 определяет время двунаправленного распространения ультразвука до внутритрубного объекта 6 и передает его в блок управления 1. Блок управления 1 производит вычисление скорости распространения ультразвука в среде, заполняющей трубопровод по формуле:First, the control unit 1 issues an enable signal to the first range finder 2, which feeds a probing signal to the in-pipe object 6, moved inside the pipe 3, and receives a response signal from the active response generating device 5 located on the in-pipe object 6. After receiving the response signal, the first range finder 2 determines the time of the bidirectional propagation of ultrasound to the in-tube object 6 and transfers it to the control unit 1. Then, the control unit 1 issues an enable signal to the second range finder 4, which feeds the probe signal to the in-tube object 6, moved inside the pipe 3, and receives a response signal from the active response generating device 5, located on the in-tube object 6. After receiving the response signal, the second range finder 4 determines the time of the bidirectional propagation of ultrasound to the in-tube object 6 and transmits it to the control unit 1. The control unit 1 calculates the propagation velocity of ultrasound in the medium filling the pipeline according to the formula:
, ,
где t1 - время двунаправленного распространения ультразвука от первого дальномера 2 до внутритрубного объекта 6,where t 1 is the time of bi-directional propagation of ultrasound from the first range finder 2 to the in-tube object 6,
t2 - время двунаправленного распространения ультразвука от второго дальномера 4 до внутритрубного объекта 6,t 2 - the time of the bidirectional propagation of ultrasound from the second range finder 4 to the in-tube object 6,
L - расстояние между первым 2 и вторым 4 дальномерами.L is the distance between the first 2 and second 4 rangefinders.
После этого блок управления 1 использует вычисленную скорость для расчета расстояния до внутритрубного объекта.After that, the control unit 1 uses the calculated speed to calculate the distance to the in-pipe object.
Результаты стендовых испытаний устройства акустической дальнометрии, приведенные в таблице, показывают возможность измерения расстояния этим устройством в различных средах с высокой точностью измерения. Погрешность измерения расстояния не превышает 0,02 метра в диапазоне от 0,5 до 3,0 метров. Погрешность измерения расстояния у прототипа составляет 0,04 метра, что в два раза больше, чем у предлагаемого способа.The results of bench tests of the acoustic ranging device shown in the table show the possibility of measuring the distance with this device in various environments with high measurement accuracy. The error of distance measurement does not exceed 0.02 meters in the range from 0.5 to 3.0 meters. The error in measuring the distance of the prototype is 0.04 meters, which is two times more than the proposed method.
Устройство акустической дальнометрииAcoustic ranging device
Фиг.1Figure 1
измерения прототипа (м)Error
prototype measurements (m)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009116407/22U RU87543U1 (en) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009116407/22U RU87543U1 (en) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU87543U1 true RU87543U1 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=41261329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009116407/22U RU87543U1 (en) | 2009-04-29 | 2009-04-29 | ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU87543U1 (en) |
-
2009
- 2009-04-29 RU RU2009116407/22U patent/RU87543U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103090916B (en) | Ultrasonic flow measurement device and ultrasonic flow measurement method | |
RU2013135656A (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF THE EXPLOSER IN THE CALIBRATION DEVICE FOR A FLOW METER AND METHOD FOR ITS USE | |
JP2014509733A5 (en) | ||
CN105004413B (en) | Acoustic propagation path comprehensive speed assay method and device for submarine target positioning | |
CN111157065A (en) | Acoustic time delay measuring method in ultrasonic signal transmission loop of gas ultrasonic flowmeter | |
CN106153173A (en) | Sonic velocity measurement method and device in a kind of water | |
RU2392641C1 (en) | Acoustic range finding method | |
CN205352653U (en) | Accurate ranging system of supersound in low speed wind tunnel | |
RU87543U1 (en) | ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE | |
CN104272066B (en) | For the method measuring the liquid level of liquid | |
CN105486381A (en) | Sound wave water level gauge | |
RU2612201C1 (en) | Method of determining distance using sonar | |
RU86759U1 (en) | ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE | |
CN105300654A (en) | Ultrasonic precise range finding system in low speed wind tunnel | |
RU66029U1 (en) | INTEGRATED DEVICE FOR MEASURING FLOW, DENSITY AND VISCOSITY OF OIL PRODUCTS | |
RU2606205C1 (en) | Pig-flaw detector | |
RU2562001C1 (en) | Inspection method of doppler current velocity meter | |
CN102103147B (en) | Ultrasonic autocorrelation transverse flow velocity measuring method | |
RU2315335C1 (en) | Acoustic range finding method | |
RU2106569C1 (en) | Device for check of profile of inner surface of pipe line, its spacing and stressed state | |
RU2620023C1 (en) | Method of determining the place of the flow in the pipeline and the device for its implementation | |
RU2436050C1 (en) | Method of defining sound velocity in fluids | |
CN115792273B (en) | Method for measuring fluid flow rate, flow measuring device and computer storage medium | |
RU77975U1 (en) | ULTRASONIC FLOW SPEED METER | |
RU181215U1 (en) | Electronic-acoustic device for measuring the geometric parameters of open waveguides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100430 |