Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в технике измерени расхода жидкости, например расхода топлива. - .. По основному авт. св. № 877332 из вестен одноканальный ультразвукрвой расходомер, содержащий два электроакус тических преобразовател , подключенных к генераторам и усилител м двух синхро колец.каждое ив которых состоит на последовательно соединённых усилител , формировател и схемы И, а также первую и вторую схемы ИЛИ, выходы которых подключены к входам генераторов, вторые выходы которых подключены к вторым входам схемы И соответствующе го синхрокольца, схему анализа, входы которой подключены к выходам схем И, а выходы к частотомеру, триггеру и пер вому элементу задержки, выход которой подключен к второму входу третьей схемы ИЛИ, первый вход которой подключен к генератору запуска, а выход - к входу первой схемы ИЛИ и к второму входу триггера непосредственно, а к входу вта рой схемы Или - через второй элемент задержки, при этом вторые входы схем ИЛИ подключены соответственно к выходу схемы И второго синхрюкольца и выходы схемы анализа С ЗНедостатком известного устройства вл етс низка помехоустойчивость изза возникновени в синхрокольцевых схе мах ложных дополнительных импульсов, обусловленных вли нием электромагнитных помех на приемные части синхрокольцевых схем, обладающих низкой помехоустойчивостью . При воздействии как внешних, так и внутренних электромагнит ных помех синхроксльцевые схемы генерируют дополнительные ложные импульсы которые привод т к больщим погрешност м при измерении расхода жидкости. Целью устройства вл етс повыше- кие его помехоустойчивости. Эта цель достигаетс тем, что в каж дую схему синхрокольца устройства введен ждущий мультивибратор, вход которо го подключен к.выходу схемы И, дополни тельный вход которой подключен к выходу ждущего мультивибратора. На чертеже представлена функциональ на схема предлагаемого расходомера. Устройство содержит акустический пр образователь 1 с пьезоэлементами 2 и Пьезоэлементы 2 и 3 подключены к схемам синхроколец, содержащих усилите ли 4 .и 5 импульсов, формирователи 6 и 7 многовходовые элементы И 8 и 9, ждущие мультивибраторы 10 и 11, элементы ИЛИ 12 и 13, генераторы 14 и 15. В состав расходомера вход т схема 16 анализа, схема запуска, содержаща генератор 17 запуска, элемент ИЛИ 18, первый элемент 19 задержки, второй элемент 2О задержки, триггер 21 и частотомер 22. Пьезоэлемент 3 соединен с выходом генератора 14 первой схемы синхрокольца и с входом усилител 4 второй схемы синхрокольца, пьезоэлемент 2 соединен с выходом генератора 15 второй схемы синхроко ьца и с .входом усилител 5 первой схемы синхрокольца. Выход усилител 5 импульсов через формирователь 7 и элемент И 9 подключен к входу ждущего мультивибратора 11 и к первым входам элемента ИЛИ 12 и схемы 16 анализа. Инверсный выход генератора 15 подключен к ъторому входу элемента И 9, а выход ждущего мультивибратора подключен к дополнительному входу элемента И 9. Третий вход элемента И 9 соединен с выходом триггера 21, Выход усилител 4 импульсов подсоединен через формирователь 6 и элемент И 8 к входу-ждущего мультивибратора 10 и к второму входу схемы 16 анализа. Формирователи 6 и 7 предназначены дл формировани импульсов, длительность которых значительно меньше выходных импульсов генераторов 14 и 15. Ждущие мультивибраторы 1О и 11 с соответствующими элементами И 8 и 9 образуют временные селекторы импульсов синхрокольцевых схем. Работа их основана на том, что период следовани импульсов синхрокольцевых схем вл етс посто нной величиной и определ етс рассто нием между пьезоэлементами 2 и 3, скоростью ультразвука в жидкости , проход щих через канал ультразвукового пьезопреобразовател 1 и временными задержками в электронных схемах расходомера. Схема 16 анализа предназначена дл выделени момента совпадени импульсов Обеих синхрокольцевых схем. Импульсы совпадени поступают на выход 23, а при несовпадении импульсов, поступающих на входы схемы анализа 16 - на выход 24, подключенный к ъхоау элемента ИЛИ 13. Выход 23 схемы 16 анализа подключен к входу частотомера 22, к первому входу триггера 21, а через первый элемент задержки 19 - к входу элемента ИЛИ 18, к второму входу которого подключен выход генератора 17 запуска. Вы ход элемента ИЛИ 18 подключен к вторым входам элемента ИЛИ 12 и триггера 21 и через второй элемент 2О задержки г к второму входу элемента ИЛИ 13., Устройство работает следующим образом . После включени питани генератор 17запуска формирует одиночный импульс который проходит через элементы ИЛИ 18и 12 на вход генератора 14. С выхода генератора 14 импульс поступает на пьезоэлемент 3 и усилитель 4 импуль сов, Пьезоэлемент 3 излучает ультразвуковой импульс по потоку. Пройд через измерительную среду, импульс поступает на пьезоэлемент 2, который преобразует его в электрический сигнал. С пьезоэлемента 2 импульс поступает на вход усилител 5 затем преобразует формирователем 7 в короткий импульс, который поступает на первый вход элеI мента И 9, . При поступлении разрешающего сигнала с инверсного выхода генератора 15 и с выхода ждущего мультивибратора 11 на второй и дополнительный входы элемента И 9 короткий импульс с выхода элемента И 9 поступает на вход схемы 16 анализа, на вход ждущего мультивибратора 11, второй вход элемента ИЛИ 12, При этом выходной сигнал генератора 14, поступа на вход усилител 4, проходит через формирователь 6 на один из входов элемента И 8, далее он не про ходит, так как на другой вход элемента И 8 поступает запрещающий сигнал с выхода генератора 14, Импульс с выхода элемента И 9, пройд через элемент ИЛИ 12, запускает генератор 14 и поступает на один из входов схемы 16 анализа. Этот же сигнал с выхода элемента И 8, пройд через ждущий мультивибратор 11, поступает в виде обратной св зи на дополнительный элемент И 9 вырабатывает сигнал запрета, и первое синхроколь цо разрываетс на врем Т, где Т - период следовани импульсов синхрокодьиа. Далее процесс повтор етс . Одиночный импульс с выхода элемента ИЛИ 18 схемы запуска, пройд через второй элемент 20 задержки, создающий временной сдвиг , и первый вход элемента ИЛИ 13 . запускает генератор 15. Импульс с выхода генератора 15 поступает на пьезоэлемент 2 и усилитель 5 импульсов. Пройд через усилитель 5, формирователь ,7, нм. пульс поступает на вход элемента И 9, где задерживаетс , так как на второй вход элемента И 9 с инверсного выхода генератора 15 поступает запрещающий импульс. При поступлении импульса с второго синхрокопьца на пьезоэлемент 2 из лучаетс ультразвуковой импульс. Последний, поступа на пьезоэлемент 3, проходит через усилитель 4, преобразуетс формирователем 6 в короткий импульс , С выхода формировател 6 импульс проходит через элемент. И 8, так как на его второй вход с инверсного выхода генератора 14 и на дополнительный вход ждущего мультивибратора 1О поступают разрешающие сигналы. С выхода элемента И 8 импульс поступает на вход ждущего мультивибратора 10, на вторЫ вход 16 схемы анализа, с его выхода 24 - на вход элемента ИЛИ 13, запускает генератор 15, Далее процесс повтр- р етс . С выхода ждущего мультивибратора 1О на дополнительный вход элемента И 8 поступает сигнал запрета на врал Т, где Т - период следовани импульсов с синхрокольца. Таким образом, оба синхрокопьца представл ют последовательность ультразвуД новых и электртческих импульсов с периодом следовани Тис временным сдвигом .. Одновременное существование обеих синхроколец продолжаетс до тех пор, по разности времени распространени импульсов ПО и ПРОТИВ пото ка, временной сдвигt изменитс так, что произойдет совпадение во времени сигнала с выхода элементов И 8 с сигналом с выхода элемента И 9 в схеме 16 анализа. При совпадении импульсов на выходе 23 схемы 16 анализа формируетс импульс, который поступает на вход сброса триггера 21, на частотомер 22 ч на первый элемент 19 задержки схемы запуска. Пройд через первый элемент 19 задержки и элемент ИЛИ 18, импульс совпадени устанавливает триггер 21 ъ нулевое состо ние. Сигнал с его выхода запирает элемент И 9 дл того , чтобы сигнал, прощедший после ультразвукового преобразовател 1 на вход усилител 5, не прощел через элемент И 9 дл запуска первого синхрокольца. За врем задержки элемента 19 ждущие мультивибраторы 10 и 11 возвращаютс в исходное состо ние. Импульс совпадени , задержанный в первом элементе 19 задержки на в,рем .The invention relates to a measurement technique and can be used in a technique for measuring a flow rate of a fluid, such as a fuel flow rate. - .. According to the main author. St. No. 877332, a single-channel ultrasound flow meter is known, containing two electro-acoustic transducers connected to generators and amplifiers of two sync rings. Each of them consists of series-connected amplifier, driver, and circuit AND, as well as the first and second circuits OR, the outputs of which are connected to the inputs of the generators, the second outputs of which are connected to the second inputs of the circuit AND of the corresponding sync ring, the analysis circuit whose inputs are connected to the outputs of the AND circuits, and the outputs to the frequency meter, trigger and first element This delay, the output of which is connected to the second input of the third OR circuit, the first input of which is connected to the start generator, and the output to the input of the first OR circuit and to the second trigger input, and to the input of the first Or circuit through the second delay element, In this case, the second inputs of the OR circuit are connected respectively to the output of the AND circuit of the second synokulets and the outputs of the analysis circuit. The disadvantage of the known device is low noise immunity due to the occurrence of false additional pulses in synchromatic circuits, due to ennyh influence of electromagnetic noise on the receiving side sinhrokoltsevyh circuits, having low noise immunity. When exposed to both external and internal electromagnetic interference, synchro-circuitry generates additional spurious pulses that lead to large errors when measuring fluid flow. The purpose of the device is to increase its noise immunity. This goal is achieved by inserting a standby multivibrator into each sync ring device circuit, the input of which is connected to the output of the AND circuit, the additional input of which is connected to the output of the standby multivibrator. The drawing shows the functional scheme of the proposed flow meter. The device contains an acoustic device 1 with piezoelectric elements 2 and Piezo elements 2 and 3 are connected to syncrocircuit circuits containing amplifiers 4. And 5 pulses, shapers 6 and 7 multi-input elements And 8 and 9, waiting for multivibrators 10 and 11, elements OR 12 and 13 , generators 14 and 15. The flowmeter includes an analysis circuit 16, a startup circuit comprising a start generator 17, an OR element 18, a first delay element 19, a second delay element 2 O, a trigger 21 and a frequency meter 22. Piezo element 3 is connected to the output of the generator 14 the first synchro-ring circuit and with input Amplifier 4 of the second circuit of the sync ring, a piezoelectric element 2 is connected to the output of the generator 15 of the second sync ring circuit and to the input of the amplifier 5 of the first sync ring circuit. The output of the amplifier 5 pulses through the imaging unit 7 and the element AND 9 is connected to the input of the waiting multivibrator 11 and to the first inputs of the element OR 12 and the analysis circuit 16. The inverse output of the generator 15 is connected to the second input of the element And 9, and the output of the waiting multivibrator is connected to the auxiliary input of the element 9. The third input of the element 9 and 9 is connected to the output of the trigger 21, the output of the amplifier 4 pulses is connected through the driver 6 and the element 8 to the input waiting multivibrator 10 and to the second input of the circuit 16 analysis. The formers 6 and 7 are designed to form pulses whose duration is significantly shorter than the output pulses of the generators 14 and 15. The waiting multivibrators 1O and 11 with the corresponding elements AND 8 and 9 form the time selectors of the pulses of the synchro-ring circuits. Their operation is based on the fact that the pulse period of synchromatic circuits is a constant value and is determined by the distance between piezoelectric elements 2 and 3, the speed of ultrasound in the fluid passing through the channel of the ultrasonic piezo transducer 1 and the time delays in the electronic circuits of the flow meter. The analysis circuit 16 is intended to isolate the moment of coincidence of the pulses of the two synchro-ring circuits. The coincidence pulses arrive at output 23, and when the pulses arriving at the inputs of analysis circuit 16 are mismatched, output 24 connected to the OR element 13 is output. Output 23 of the analysis circuit 16 is connected to the input of the frequency meter 22, to the first trigger input 21, and through the first delay element 19 - to the input element OR 18, to the second input of which is connected to the output of the generator 17 start. You move the element OR 18 is connected to the second inputs of the element OR 12 and the trigger 21 and through the second element 2O of delay g to the second input of the element OR 13. The device works as follows. After turning on the power, the 17start generator generates a single pulse that passes through the elements OR 18 and 12 to the input of the generator 14. From the output of the generator 14, the pulse arrives at the piezoelectric element 3 and the amplifier 4 pulses, Piezoelectric element 3 emits an ultrasonic pulse downstream. Passing through the measuring medium, the pulse arrives at the piezoelectric element 2, which converts it into an electrical signal. From the piezoelectric element 2, the pulse arrives at the input of the amplifier 5 and then converts the shaper 7 into a short pulse that arrives at the first input of the And 9 element,. When receiving the enable signal from the inverted output of the generator 15 and from the output of the standby multivibrator 11 to the second and additional inputs of the element And 9 a short pulse from the output of the element And 9 enters the input of the analysis circuit 16, to the input of the waiting multivibrator 11, the second input of the element OR 12, At This output signal of the generator 14, entering the input of the amplifier 4, passes through the driver 6 to one of the inputs of the element And 8, then it does not pass, because the other input of the element And 8 receives a inhibitory signal from the output of the generator 14, Impulse from the output element And 9, passed through the element OR 12, starts the generator 14 and enters one of the inputs of the circuit 16 analysis. The same signal from the output of the element And 8, passing through the standby multivibrator 11, is fed as a feedback to an additional element And 9 generates a prohibition signal, and the first sync sequence is broken for time T, where T is the period of the syncrocode pulses. The process then repeats. A single pulse from the output of the OR 18 element of the trigger circuit, passed through the second delay element 20, creating a time shift, and the first input of the OR element 13. starts the generator 15. The pulse from the output of the generator 15 is fed to the piezoelectric element 2 and the amplifier 5 pulses. Pass through the amplifier 5, the driver, 7 nm. The pulse arrives at the input of the element AND 9, where it is delayed, since the second input of the element 9 from the inverse output of the generator 15 receives a inhibitory pulse. When a pulse arrives from the second sync finger on the piezoelectric element 2, an ultrasonic pulse is emitted. The latter, acting on the piezoelectric element 3, passes through the amplifier 4, is converted by the shaper 6 into a short pulse. From the output of the shaper 6, the pulse passes through the element. And 8, since the second input from the inverted output of the generator 14 and the auxiliary input of the waiting multivibrator 1O receives the enabling signals. From the output of the element And 8, the pulse arrives at the input of the standby multivibrator 10, at the second the input 16 of the analysis circuit, from its output 24 - at the input of the element OR 13, the generator 15 starts, Then the process is reversed. From the output of the waiting multivibrator 1O to the additional input of the element And 8, a signal of prohibition is received on the lying T, where T is the period of the following pulses from the synchro-ring. Thus, both synchroscopes represent a sequence of ultrasounds of new and electric pulses with a time period following Tis. The simultaneous existence of both sync rings continues until the difference in the propagation time of the pulses of the software and the ANTI flow, the time shift will change in such a way that time signal from the output of the elements And 8 with the signal from the output of the element And 9 in scheme 16 analysis. When the pulses coincide at the output 23 of the analysis circuit 16, a pulse is generated, which is fed to the reset input of the trigger 21, at a frequency of 22 hours to the first delay element 19 of the trigger circuit. Passing through the first delay element 19 and the OR element 18, the coincidence pulse sets the trigger 21 to the zero state. The signal from its output locks the element AND 9 so that the signal that has passed through the ultrasonic transducer 1 to the input of the amplifier 5 does not pass through the element 9 to start the first sync ring. During the delay time of element 19, the pending multivibrators 10 and 11 return to their original state. The coincidence pulse delayed in the first delay element 19 in, rem.
большее времени пребывани импульса в ультразвуковом преобразователе 1, поступает через элементы ИЛИ 18 и 12 на вход генератора 14. Этот же сигнал совпадени , пройд через второй элемент 2О задержки, элемент ИЛИ 13, поступает на вход генератора 15 с временным сдвигомТ -Т/Сг .the longer residence time of the pulse in the ultrasonic transducer 1 is passed through the OR elements 18 and 12 to the input of the generator 14. The same coincidence signal, having passed through the second delay element 2O, the element OR 13, enters the input of the generator 15 with a time shift of T -T / Cr.
, Процесс повторного запуска синхроколец происходит при каждом совпадении импульсов на входах схемы 16 анализа. Частота следовани импульсов на выходе схемы 16 анализа, пропорциональна расходу жидкости, из1У1 р етс частотомером 22.The process of restarting synchro rings occurs with every coincidence of pulses at the inputs of the analysis circuit 16. The pulse frequency at the output of the analysis circuit 16 is proportional to the flow rate, from 1U1 to the frequency meter 22.
Введение временной селекции сигналов синхрокольцевых схем позвол ет повысить помехоустойчивость, так как ждущие мультивибраторы 10 и 11, запуска сь импуль сами синхрокольцевых схем, поступающими с выходов соответственно элементов И 8 и 9, подают запрещающий потенциал на дополнительные входы элементов И 8 и 9. При этом синхрокшьцевые схемы разрываютс на врем Т, равное периоду следовани импульсов. Размыкание синхрокольцевых схем способствует уменьщению веро тности по влени ложных импульсов. При этом повышаетс точность измерени расхода жидкости.The introduction of a time-based selection of signals from synchro-ring circuits makes it possible to increase noise immunity, since the waiting multivibrators 10 and 11 trigger the pulses of the synchro-ring circuits coming from the outputs of elements 8 and 9, respectively, supply the inhibitory potential to the additional inputs of elements 8 and 9. The synchroscopic circuits are broken for a time T equal to the pulse following period. Opening the synchro-ring circuits helps to reduce the likelihood of spurious impulses. This increases the accuracy of the flow measurement.