SU1002966A1 - Устройство дл измерени скорости потока и расхода жидких и газообразных сред - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОТОКА И РАСХОДА ЖИДЮ1Х И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

1

Изобретение относитс  к ультразвуковой технике, в частности к методам и аппаратуре дл  измерени  расхода и скорости потока жидких и газообразных сред, преимущественно с малым поглощением ультразвуковых колебаний , и может быть использовано в эле ктротехни ке, эле югроэнер гетике, хим :- еской, авиационно-космической и других отрасл х промышленности.

Известны ультразвуковые расходомеры , состо щие из двух основных частей: измерительного преобразовател  (датчика), представл ющего собой отрезок трубопровода, в котором тем или иным способом установлены электромеханические преобразователи, выполн ющие функции излучателей и приемников , и электронной схемы, состо щей из схем измерени  скорости распространени  ультразвука (возбуждающих излучателей, генераторов, приемных усилителей со схемами формировани  и обработки прин тых сигналов ) , схемы измерени  скорости потока среды, источников питани , индикаторных или регистрирующих устройств СО..

Передача сигнала через контролируемую среду осуществл етс  в указанных устройствах на частотах резонанса электромеханических преобразова0 телей (пьезоэлементов магнитострикционных преобразователей и т.д,).

Во избежание взаимных помех между каналами измерений осуществл ют их разнесение в пространстве или во

.15 времени, что может вносить дополнительные погрешности как за счет неточности определени  величины мерной базы, так и за счет быстрых изменений во времени текущего значени  ско20 рости потока среды или скорости ультразвука в ней.

Известно устройство, содержащее установленные друг против друга элек31002966

тромеханические преобразователи, схема измерени  скорости распространени  ультразвуковых колебаний в направлении течени  реки и в противоположном направлении, включающие в себ  частот-5 ные фильтры, а также схему выделени  сигнала, пропорционального разности этих скоростей (схему измерени  разности скоростей) 2, Однако необходимость использовани  ю двух пар электромеханических преобразователей , затрудн ет или даже исключает использование устройства в трубопроводах ограниченного диаметра. Недостатками также  вл ютс  веро тность по влени  дополнительных погрешностей за счет неточности установки мерной базы в случае малой величины последней при измерени х в промышленных услови х и вли ние электромеханических преобразователей на структуру пол  скоростей, поскольку размеры преобразователей не могут быт выполнены пренебрежительно малыми по сравнению с сечением трубопровода. Цель изобретени  - повышение точ-ности измерений скорости потока и рас хода жидких и газообразных сред за счет совмещени  во времени и простран стве измерени  скорости ультразвука в направлении потока среды и против негос Цель достигаетс  тем, что электромеханические преобразозатели выполнены с двум  частотами резонанса, при этом входы вторых частотных фильтров подключены к выходам электромеханиче ких преобразователей. На чертеже показана схема устройства „ Устройство содержит электромехани ческие преобразователи 1 и 2, соединенные соответственно с выходом и вх дом схемы 3 измерени  скорости распространени   ультразвука в одном из направлений, соединенной в свою очередь с входом схемы k измерени  разности скйростей ультразвука, к другому входу которой подключена схема 5 измерени  скорости распространени  ультразвука в противоположном направ лении. Электромеханические преобразователи 1 и 2 через первые частотны фильтры 6 и 7 пропускающие только частоту, равную одной из частот резо нанса, соединены со схемой 3, а чере вторые частотные фильтры 8 и 9, пропускающие частоту, равную второй частоте резонанса электромеханических преобразователей ,- с входом и выхо дом схемы 5«

Claims (2)

1. В устройстве используетс  только одна пара электромеханических преобразователей , обладающих двум  частотами резонанса, причем соотношение этих частот таково, что обер- или субгармоники одной из них существенно отличны от другой во избежание перекрестных помех. Устройство работает следующим образом Выход одной их схем 3 измерени  скорости распространени  ультразвуковых колебаний в одном из направлений соедин ют с возбуждае 1м этой схемой электромеханическим преобразователем 1 через фильтр 6, пропускающий только частоту его возбуждени , вход этой схемы соедин ют с другим преобразователем 2 через фильтр 7, настроенный на ту же частоту. Этот же преобразователь 2 соедин ют также с выходом второй схемы 5 измерени  скорости распространени  ультразвуковых колебаний в противоположном направлении через фильтр 9, пропускающий только частоту возбуждени  второго преобразовател . Через настроенный на эту же частоту фильтр 8 вход схемы 5 соедин ют с первым электромеханическим преобразователем 1. На электромеханические преобразователи 1 и 2 с выходов схем 3 и 5 измерени  скорости распространени  ультразвука подают возбуждаюц51е сигналы, например радиоимпульсы, с частотой заполнени , равной резонансной частоте преобразователей, на которую настроен подключенный к выходу данной схемы измерени  фильтр. Резонансные частоты не должны быть кратными во избежание взаимных помех о Прин тые преобразовател ми 1 и 2 сигналы через фильтры 7 и 8 поступают на входы схем 3 и 5. Схемы 3 и 5 вырабатывают сигналы, пропорциональные скорости распространени  ультразвука по направлению движени  потока и в противоположном направлении, и подают их на входы схемы А, вырабатывающей сигнал, пропорциональный разности этих скоростей, т,е, пропорциональный скорости потока контролируе ой среды Формула изобретени  Устройство дл  измерени  скорости потока и расхода жидких и газообразных сред, содержащее два установленных друг против друга электромеханических преобразовател , выходы которых через первые частотные фильтры подключены к схеме ;иёмерени  скорости распространени  ультразвука в одном направлении, выход которой соединен с первым входом схемы измерени  разности скоростей ультразвука, ко второму входу которой подключена схема измерени  скорости распространени  ультразвука в противоположном направлении,ко входам которой подключены выходы вторых частотных фильтров , отличающеес  тем,

   что, с целью повышени  точности, электромеханические преобразователи выполнены с двум  частотами резонанса , при этом входы вторых частотных фильтров подключены к выходам электромеханических преобразователей .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   К Биргер Г.И., Бражников Г.И. Ультразвуковые расходомеры, М,, Неталлурги ,
2. 2. Электроника, 1961, том, 3, irttl, с. 20-2i (прототип).

   J