SU1141294A1 - Ультразвуковой фазовый расходомер - Google Patents

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФАЗОВЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий измерительный канал, образованный двум  электроакустическими преобра:зовател ми, установленными на противоположных стенг ках трубопровода под углом к направ:лению потока и подключёнными через ;коммутатор к задающему генератору, фазометр и регистратор, о т л и ч а .ю щ и и с   тем, что, с целью повы .шени  точности измерений, он дополнительно ,снабжен двум  электроакустическими преобразовател ми, установленными на противоположных стенках трубопровода и образующими вспомогательный канал, перпендикул рный к направлению потока, а также генератором управл ющих сигналов, ключом и счётчиком, причем выход задающего генератора через ключ подключен к одному из электроакустических преобразователей вспомогательного канала , выходы генератора управл ющих сигналов подключены к вторым входам ключа и коммутатора, выходы фазометра подключены к выходу коммутатора и второму электроакустическому преобразователю вспомогательного канала , а его выход через счетчик подключён к регистратору, при этом баd зы измерительного и вспомогательного каналов равны между собой.

Description

Ю

СО 4 Изобретение относитс  к измерите ной технике ;И может быть использова но в различных отрасл х народного 1 хоз йства дл  измерени  расхода текущих сред в трубопроводах. Известен ультразвуковой расходомер , содержащий измерительный и опо ный каналы, каждый из которых образован парой обратимых электроакустических преобразователей, расположенных на противоположных стенках трубопровода, задающий генератор, генератор вспомогательной частоты, три ключа, два смесител , нуль-детектор , измеритель временных интервалов , индикатор знака и схему логики Ci 3. Однако данное устройство имеет ограничени , св занные с малым диапазоном скоростей измер емых потоков Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  из меритель скорости потока, содержащий измерительный канал, образованный двум  электроакустическими прео разовател ми, через коммутатор соединенные с задающим генератором и приёмником, два смесител , первые входы которых подключены к генератору опорных импульсов, вторые - к входам задающего генератора и прием ника, а выходы - к входам фазометра выход которого подключен к регистратору 2}. Недостатками известного устройст ва  вл ютс  малый диапазон допустимых значений сдвига фаз между сигналами приёма и опорным и, как след ствие, низка  точность измерений. Цель изобретени  - повьшение точ ности измерений. Цель достигаетс  тем, что ультра звуковой фазовый расходомер, содерж щий измерительный канал, образованный двум  электроакустическими преобразовател ми , установленными на противоположных стенках трубопровод под углом.к направлению потока и подключенными через коммутатор к за дающему генератору, фазометр и регистратор дополнительно снабжен дву электроакустическими преобразовател ми , .установленными на противополо ных стенках трубопровода и образующими вспомогательный канал, перпендикул рный к направлению потока, а также генератором управл ющих сигналов , ключом и счётчиком, причём 94,2 выход задающего генератора через ключ подключен к одному из электроакусти-,. ческих преобразователей вспомогательного канала, выходы генератора управл ющих сигналов подключены к вторым входам ключа и коммутатора, входы фазометра подключены к выходу коммутатора и второму электроакустическому преобразователю вспомогательного канала, а его выход через счетчик подключён к регистратору, при зтом базы измерений измерительного и вспомогательного каналов равны между собой. На чертеже показана принципиальна  блок-схема предлагаемого устройства . Ультразвуковой расходомер содержит задающий генератор 1, генератор 2 управл ющих сигналов, коммутатор 3, ключ 4, измерительный канал, образованный двум  обратимыми электроакустическими преобразовател ми 5 и 6, вспомогательный канал, образованный электроакустическими преобразовател ми 7 и 8, фазометр 9, суммир5гющий счетчик Ю и регистратор 11. Рассто ни  между электроакустическими преобразовател ми в измерительном и вспомогательном каналах между собой , а ось вспомогательного канала составл ет угол 90 с осью потока. Расходомер работает следующим образом . С выхода задающего генератора 1 через коммутатор 3 и управл емый генератором 2 на электроакустические преобразователи 5 и 6 попеременно поступает электрический сигнал возбуждени  и sin ujpt. Сигнал V преобразуетс  электроакустическими преобразовател ми 5 . и 6 в ультразвуковые сигналы, которые проход т через контролируемый поток попеременно по и против потока. Прошедший через контролируемый поток , сигнал поступает на один из электроакустических преобразователей 5 и 6 и преобразуетс  в электрический сигнал приема ) Vi SinuJ . Sinu)p fрассто ние между электроакустическими преобразовател ми; скорость звука в контролируемой среде; 3 V - проекци  скорости течени  среды на направление распространени  ультразвуковых сигналов, С выхода генератора 1 через ключ 4, управл емый генератором 2, на электроакустический преобразователь 7 также поступает основной электрический сигнал возбуждени  U. Он пре образуетс  в ультразвуковые сигналы которые проход т через контролируемый поток и преобразуетс  электроакустическим преобразователем 8 внов в электрический сигнал V sinU)p( . Сигналы V и Vg поступают на входы фазометра 9, обеспечивающего измерение абсолютной величины сдвига фаз между чин . Сигнал V,  вл етс  опорным, он формируетс  из основного сигнала задающего генератора 1 V пу тём его задержки на врем / равное L/C. Задержка не зависит от скорости течени  среды, так как ось вспомогательного электроакустического канала перпендикул рна оси потока, Абсолютна  величина сдвига по фазе между сигналами Vj и V в смеж944 . ных тактах измерени  равна LV/C. Она преобразуетс  фазометром 9 в пропорциональную величину, например цифровой код, выраженную в цифровом коде. Счетчик 10 осуществл ет сложение кодов и результат сложени , пропорциональный 2LV/C, фиксируетс  регистратором 11. Суммирование сдвигов фаз дл  противоположных направлений распространени  зондирующих сигналов необходимо дл  исключени  погрешности, обусловленной неизбежной геометрической асимметрией измерительного и вспомогательного электроакустических каналов. Благодар  этому может быть использован практически весь диапазон от О до 211 сдвигов фаз допустимых дл  измерений. Предлагаемый ультразвуковой фазовый расходомер обеспечивает увеличение диапазона измер емых сдвигов фаз между сигналами приёма, что при прочих равных услови х обеспечивает увеличение точности измерений. Кроме того, устройство обеспечивает возможность проведени  измерений в широком диапазоне расходов и диаметров трубопроводов, начина  с весьма малых.

Claims (1)

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ФАЗОВЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий измерительный канал, образованный двумя электроакустическими преобразователями, установленными на противоположных стентках трубопровода под углом к направ-? лению потока и подключёнными через коммутатор к задающему генератору, фазометр и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он допол нительно .снабжен двумя электроакустическими преобразователями, установленными на противоположных стенках трубопровода и образующими вспомогательный канал, перпендикулярный к направлению потока, а также генератором управляющих сигналов, ключом и счётчиком, причем выход задающего генератора через ключ подключен к одному из электроакустических преобразователей вспомогательного канала, выходы генератора управляющих сигналов подключены к вторым входам ключа и коммутатора, выходы фазометра подключены к выходу коммутатора и второму электроакустическому преобразователю вспомогательного канала, а его выход через счетчик подключён к регистратору, при этом базы измерительного и вспомогательного каналов равны между собой.

   1 1141294 ϊ