SU1059440A1 - Device for ultrasonic flowmeter graduation - Google Patents

Device for ultrasonic flowmeter graduation Download PDF

Info

Publication number
SU1059440A1
SU1059440A1 SU823443706A SU3443706A SU1059440A1 SU 1059440 A1 SU1059440 A1 SU 1059440A1 SU 823443706 A SU823443706 A SU 823443706A SU 3443706 A SU3443706 A SU 3443706A SU 1059440 A1 SU1059440 A1 SU 1059440A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unit
ultrasonic
modifier
adjustable
transmitting
Prior art date
Application number
SU823443706A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Хак Су Тян
Владислав Алексеевич Решетников
Александр Николаевич Лосихин
Геннадий Николаевич Колодяжный
Original Assignee
Проектно-Конструкторский И Технологический Институт "Водоавтоматика И Метрология"
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 Проектно-Конструкторский И Технологический Институт "Водоавтоматика И Метрология" filed Critical Проектно-Конструкторский И Технологический Институт "Водоавтоматика И Метрология"
Priority to SU823443706A priority Critical patent/SU1059440A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1059440A1 publication Critical patent/SU1059440A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ} содержащее емкость с контролируемой средой , снабженную измерителем скорости распространени  ультразвуковых колебаний , установленные в ней ультразвуковые преобразователи, подключенные к приемо-передакщему блоку, блок, временной задержки с блоком управлени , регистрирующий блок, вычислительный блок отличающеес  тем, что, сЛгелью повьнаени  точности градуировки и расширени  функциональных, возможностей, в не1чэ введенц регулируемый модификатор ультразвуко .ых колебаний и блок линейно-угловых перемещений, причем регулируемый модификатор размещен между ультразвуковыми преобразовател ми, а блок линейно-угловых перемещений механически сЕ зан по крайней мере с одним из них, выходы блока временной задержки подключены к запускающим входам регистрирующего блока и приёмо-передгиощего блока, выход которое го подключен к измерительному входу регистрирующего блока, св занного с вычислительным блоком. 1 - -, .. S f СЛ СО 4DEVICE FOR GRADDING ULTRASONIC FLOWMETERS} containing a tank with a controlled medium, equipped with a meter for the propagation speed of ultrasonic vibrations, ultrasonic transducers installed in it, connected to a receiving-transmitting unit, a unit, a time delay with a control unit, a recording unit, a computing unit characterized by Due to the accuracy of graduation and the expansion of functional capabilities, in some cases, an adjustable modifier of ultrasonic vibrations and a linear-angular displacement unit, with an adjustable modifier placed between ultrasonic transducers, and a linear-angular displacement unit mechanically locked to at least one of them, the outputs of the time delay unit are connected to the trigger inputs of the recording unit and the receiving and transmitting unit, the output of which It is connected to the measuring input of the recording unit associated with the computing unit. 1 - -, .. S f SL CO 4

Description

Изобретение относитс  к вычисли тельной технике и предназначено дл градуировки ультразвуковых расходе меров, примен емых в основном в отрасли мелиорации и водного хоз й ства дл  .измерени  расхода воды в открытых каналах. Известно устройство дл  градуировки ультразвуковых расходомеров, в котором в качестве имитатора потока жидкости используетс  регулир ма  лини  задержки l , Недостаток устройства заключает в узких функциональных возможност  Наиболее близким к изобретению технической сущности  вл етс  устр ство дл  градуировки ультразвуковы расходомеров,содержащее емкость с тролируемой средой,снабженную изме телем скорости распространени  уль развуковых колебаний, установленны 3 ней ультразвуковые преобразовате ли, подключенные к приемо-передающему блоку, блок временной задержк с блоком управлени , регистрирующи ( блсэк и вычислительный блок 1,2 . Недостатки известного устройства -заключаютс  в низкой точности градуировки и узких функциональных возможност х. Цель изобретени  - повьлнение точности градуировки и расширение функциональных возможностей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  градуиров ки ультразвуковых расходомеров, содержащее емкостй с контролируемой средой, снабженную измерителем скорости распространени  ультразвуковых колебаний, установленные в ней ультразвуковые преобразователи, под ключенные к приемо-передающему блоку , блок-временной задержки с блоко управлени , регистрирующий блок, вычислительный блок, введены регули руемый модификатор ультразвуковых колебаний и блок линейно-угловух перемещений, причем регулируемый .модификатор размещен между ультразвуковыми преобразовател ми, а блок линейно-угловых перемещений механически св зан по крайней мере с одни из них, выходы блока временной заг; держки подключены к запуска входам регистрирующего блока и приемо-передающего бло.ка, выход которо го- подключен к измерительному входу регистрирующего блока, св занного с вычислительным блоком. На .чертеже представлена функциональна  схема устройства. Устройство содержит ультразвуковые преобразователи 1 и 2, емкость с, ко т|5Ълируемой средой, приемо-передадйщий блок 4, регистрирующий 5 и вычислихельный 6 блоки, измеритель 7 скорости ультразвуковых колебаний , блок 8 линейно-угловых перемещений , регулируемый модификатор 9 ультразвуковых колебаний, блок врб менной задержки с блоком управлени  в виде генератора 10 и источника 11 временного сдвига. Блок 8 линейно-угловых перемещений механически св зан с ультразвуковыми преобразовател ми 1 и 2 и позвол ет отклон ть ультразвуковые преобразователи по углу в вертикгшьг ной и горизонтальной плоскост х относительно оси, проход щей через центры преобразователей, и смещать.ь по линейному размеру в вертикальней и горизонтальной плоскост х. Регулируемый модификатор 9 ультразвуковых колебаний устанавливает с  на пузги распространени  ультразвуковых импульсов между ультразвуковыми преобразовател ми 1 и 2 и регулирует амплитуду и длительность фронта на выходе приемного преобразовател . Вход источника 11 временного сдвига св зан с выходом генератора 10; а выход опорного сигнала источника временного сдвига св зан с запускающим входом регистрирующего блока, выход задержанного сигнала 1 источника временного сдвига св зан с запускающим входом приемо-передаю7 щего блока 4.. Устройство работает следующим образом. Рабочее уравнение ультразвукового расходомера дл  врем -импуль -, него метода имеет следующий вид: 1 Ь Ь II ht 1 ( . C-V где iit - разность времени распространени  ультразвуковых колебаний , направленных по потоку и против потока; рассто ние между ультразвуковыми преобразовател ми; скорость распространени  ультразвуковых колебаний; - скорость потока вдоль трассы распространени  ультразвукового луча. После преобразовани  рабочего уравнени  расходомера относительно скорости потока V имеем --JT (2) В формуле (2) при известном значении параметров С и L скорость потока пропорциональна  разности времени At.. В предлагаемом устройстве скорость ультразвуковых колебаний С измер етс  блоком If рассто ние между ультразвуковыми преобразовател ми устаавливаетс  равным L и разность вре. мени устанавливаетс  блоком ц. Приопределении основной погрешности градуируемого расходомера ультразвуковые преобразователи по лииейно-угдовым размерам устанавливаютс  в нуле вое положение, регулируемый.модификатор 9 не измен ет амплитуду и фор му ультразвуковых импульсов. Генера тор 10 запускает источник 11 временного сдвига, который опорньпи -сиг налом запускает регистрирующее устройство 5, а задержанным сигналом приемо-передающий блок 4, который формирует ультразвуковой импульс на передающем преобразователе и принимает ультразвуковой импульс на приемном преобразователе и прин тым сигналом останавливает регистрирующий блок 5. Полученный-результат по ступает в вычислительный блок б, где по соответствующему алгоритму с использованием результатов измерени  скорости ультразвука определ ет с  коэффициент преобразовани  расходбмера и основна  погрешность. Определение дополнительной погрешности от отклонени  линейно-угло вых размеров установки ультразвуковых преобразователей производитс  при помощи блока линейно-угловых перемещений путем изменени  угла ил смещени  -преобразовател  в вертикал ной и горизонтальной плоскост х от нулевого положени . При фиксированном значении устанавливаемых линейных и угловых параметров рпредел ет; с  коэффициент преобразовани  и дополнительна  погрешность расходомер Дл  определени  дополнительной |Погрешности от изменени  амплитуды .ультразвукового сигнгша на входе пр емного преобразовател  на модификаторе 9 устанавливаетс  фиксированное значение коэффициента модификации и при этом значении опреел етс  коэффициент jпреобразовани  расходомера. Путем обработки результатов измерени  определ етс  коэффициент преобразовани  и дополнительна  погрешность от изменени  амплитуды и фронта сигнгша. Предлагаемо, устройство вотличие от известного позвол ет определить дополнительные погрешности от изменени  амплитуды и фронта ультра- i звукового сигнала и неточности установки ультразвуковых преобразователей , что позвол ет расширить функциональные возможности устройства. В качестве модификатора можно применить набор акустической резины различной толщины. Точность градуировки увеличиваетс  за счет применени  источника временного сдвига, включенного соответствуквдим образом. Погрешность установки временного интервала у источника временного сдвига меньш г Чё у различных линий задержки, а включение источника временных сдвигов позвол ет уменьшить погрешность градуировки за счеа начгшьного сдвига градуировочной характеристики. Использо эание устройства дает возможность выполн ть градуировку ультразвуковых расходомеров и определ ть все метрологические характеристики имитационным методом. Особенно эффективно предлагаемое устройство при градуировке расходомеров дл  расходов воды Ю поскольку дл  таких расходов при применении традиционных методов градуировки строить громоздкие установки.The invention relates to computing technology and is intended for the calibration of ultrasonic flow rates, mainly used in the land reclamation and water management industry, for measuring water flow in open channels. A device for calibrating ultrasonic flow meters is known, in which an adjustable delay line l is used as a fluid flow simulator. The disadvantage of the device lies in its narrow functionality. The device for calibration of ultrasonic flow meters containing a controlled medium equipped with measuring the velocity of propagation of ultrasonic vibrations, installed 3 ultrasonic transducers connected to the transceiver unit, a time delay unit with a control unit, registering (blsack and computing unit 1.2. The disadvantages of the known device are low accuracy of calibration and narrow functionality. The purpose of the invention is to increase the accuracy of calibration and enhancement of functionality. The goal is achieved that in the device for calibration of ultrasonic flow meters, containing capacitances with controlled medium, equipped with a measuring instrument of the velocity of propagation of ultrasonic vibrations, has been established ultrasonic transducers connected to the transceiver unit, a block-time delay with a control block, a registering block, a computing block, an adjustable modifier of ultrasonic vibrations and a linear angular displacement block, and an adjustable modifier are placed between the ultrasound transducers , and the block of linear-angular displacements is mechanically connected with at least one of them, the outputs of the block are temporary zag; The holders are connected to the start-up inputs of the registering unit and the receiving-transmitting unit, the output of which is connected to the measuring input of the registering unit associated with the computing unit. The drawing presents a functional diagram of the device. The device contains ultrasonic transducers 1 and 2, a capacitance with, a cobalt medium, a transceiver unit 4, a recording 5 and a computational 6 blocks, an ultrasonic vibration velocity meter 7, a block 8 linear-angular displacements, an adjustable modifier 9 ultrasonic vibrations, a block time delay with the control unit in the form of a generator 10 and a time shift source 11. The linear-angular displacement unit 8 is mechanically coupled with ultrasonic transducers 1 and 2 and allows the ultrasonic transducers to be deflected angularly in the vertical and horizontal planes relative to the axis passing through the centers of the transducers and displaced. and horizontal planes x. An adjustable ultrasonic oscillation modifier 9 sets on the cushions of the propagation of ultrasonic pulses between ultrasonic transducers 1 and 2 and adjusts the amplitude and duration of the front at the output of the receiving transducer. The input of the time shift source 11 is connected to the output of the generator 10; and the output of the time shift source reference signal is connected to the trigger input of the registering unit, the output of the delayed signal 1 source of the time shift is connected to the trigger input of the transceiver unit 4. The device operates as follows. The working equation of an ultrasonic flow meter for time-pulse, its method has the following form: 1 b II II ht 1 (. CV where iit is the time difference between the ultrasonic vibrations directed downstream and upstream; the distance between the ultrasonic transducers; the propagation speed ultrasonic oscillations; - flow velocity along the path of the ultrasonic beam propagation. After converting the flow meter's operating equation relative to the flow velocity V, we have --JT (2) In formula (2) for a known value of the parameter s C and L the flow rate is proportional to the time difference At .. In the proposed device, the speed of ultrasonic vibrations C is measured by the If block, the distance between the ultrasonic transducers is set equal to L and the time difference is set by the block c. When determining the basic error of the calibrated flowmeter, ultrasonic transducers are Li Each size is set to zero, the adjustable modifier 9 does not change the amplitude and shape of the ultrasonic pulses. The generator 10 starts the time shift source 11, which by the trigger starts the recording device 5, and the receiving and transmitting unit 4, which generates an ultrasonic pulse on the transmitting transducer and receiving the ultrasonic pulse on the receiving transducer and using the received signal, stops the recording unit 5 The obtained result is entered into a computational unit b, where according to an appropriate algorithm, using the results of measuring the speed of ultrasound, it determines nt converting raskhodbmera and basic error. An additional error is determined from the deviation of the linear-angular dimensions of the installation of ultrasonic transducers using a linear-angular displacement unit by changing the angle or displacement of the transducer in the vertical and horizontal planes from the zero position. For a fixed value of the established linear and angular parameters, ∆t; The conversion factor and the additional error of the flow meter. To determine the additional | amplitude error, the ultrasonic signature at the input of the transducer on modifier 9 sets a fixed value of the modification coefficient and, at this value, determines the conversion coefficient j of the flow meter. By processing the measurement results, the conversion factor and the additional error of the amplitude and edge of the signal are determined. It is proposed that the device, in contrast to the known, allows us to determine additional errors from changes in the amplitude and front of the ultrasonic signal and inaccuracy of the installation of ultrasonic transducers, which allows to expand the functionality of the device. As a modifier, you can apply a set of acoustic rubber of various thickness. The accuracy of the calibration is increased by applying a time shift source that is included in a corresponding manner. The error of setting the time interval at the source of the time shift is less than g r y at the various delay lines, and the inclusion of the source of time shifts reduces the calibration error due to the shift of the calibration characteristic. The use of the device makes it possible to carry out the calibration of ultrasonic flow meters and to determine all the metrological characteristics by the simulation method. The proposed device is especially effective when calibrating flow meters for water flow rates, since, for such costs, using traditional methods of calibration, build bulky installations.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ РАСХОДОМЕРОВ} содержащее емкость с контролируемой средой, снабженную измерителем скорости распространения ультразвуковых колебаний, установленные в ней ультразвуковые преобразователи, подклю- ченные к приемо-передающему блоку, блок, временной задержки с блоком управления, регистрирующий блок, 'вычислительный блок отличающееся тем, что, сЛхелью повышения точности градуировки и расширения функциональных, возможностей, в него введены регулируемый модификатор ультразвуковых колебаний и блок линейно-угловых 'перемещений, причем регулируемый модификатор размещен между ультразвуковыми преобразователями, а блок линейно-угловых перемещений механи'чески связан по крайней мере с одним из них, выходы блока временной задержки подключены к запускающим входам регистрирующего блока и приёмо-передающего блока, выход которой го подключен к измерительному входу регистрирующего блока, связанного с вычислительным блоком.DEVICE FOR GRADUATION OF ULTRASONIC FLOW METERS} containing a container with a controlled medium, equipped with a meter for the propagation velocity of ultrasonic vibrations, ultrasonic transducers installed in it, connected to a transmitting and transmitting unit, a unit, a time delay with a control unit, a recording unit, 'the computing unit is different in that In order to increase the accuracy of calibration and expand the functional capabilities, it introduced an adjustable modifier of ultrasonic vibrations and a block of angular movements, the adjustable modifier is located between the ultrasound transducers, and the linear-angular movements block is mechanically connected to at least one of them, the outputs of the time delay unit are connected to the triggering inputs of the recording unit and the transmitting and receiving unit, the output of which connected to the measuring input of the recording unit associated with the computing unit. »SU. 1059440 в основном в и водного хозяйрасхода вода в»SU. 1059440 mainly in water and water
SU823443706A 1982-05-28 1982-05-28 Device for ultrasonic flowmeter graduation SU1059440A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823443706A SU1059440A1 (en) 1982-05-28 1982-05-28 Device for ultrasonic flowmeter graduation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823443706A SU1059440A1 (en) 1982-05-28 1982-05-28 Device for ultrasonic flowmeter graduation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1059440A1 true SU1059440A1 (en) 1983-12-07

Family

ID=21013653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823443706A SU1059440A1 (en) 1982-05-28 1982-05-28 Device for ultrasonic flowmeter graduation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1059440A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 206846, кл. G 01 F 1/66, 1966. ,. 2. Авторское свидетельство СССР 792143, кл. G 01 Р 5/00; . G 01 Р 1/66 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0440701B1 (en) Method and apparatus for measuring mass flow
US4331025A (en) Methods of measuring fluid viscosity and flow rate
EP0733885B1 (en) Ultrasonic flowmeter with temperature and pressure compensation
JP2676321B2 (en) Ultrasonic flow measurement method and device
US2874568A (en) Ultrasonic flowmeter
CN1725019B (en) Clamp type doppler ultrasonic flow rate distribution instrument
US4317178A (en) Multiple velocity traverse flow rate measuring technique
US8700344B2 (en) Ultrasonic flow meter
CA1131342A (en) Acoustic flowmeter with reynolds number compensation
WO1988008516A1 (en) Ultrasonic fluid flowmeter
US7240566B2 (en) Device for positioning a clamp-on flowmeter on a container
US7412902B2 (en) Device for determination and/or monitoring of the volumetric and/or mass flow of a medium and having coupling element including two element portions
US4432243A (en) Flow calculator with velocity curve fitting circuit means
RU2330247C2 (en) Method for calibrating ultrasonic flow meter and tuning sensor (versions)
Johari et al. Direct measurement of circulation using ultrasound
JPH0447770B2 (en)
SU1059440A1 (en) Device for ultrasonic flowmeter graduation
EP0093505B1 (en) Method of measuring fluid oscillation amplitude
JPS6040916A (en) Correcting method of temperature-change error of ultrasonic wave flow speed and flow rate meter
JPH088417Y2 (en) Ultrasonic flowmeter calibration device
SU502225A1 (en) Ultrasonic flow meter
SU546818A1 (en) Ultrasonic device for automatic measurement of flow rate
RU2208776C2 (en) Method of determination of liquid viscosity
RU2064164C1 (en) Method of determination of flow rate
JPH0791996A (en) Ultrasonic flowmeter