SU1245887A1 - Ультразвуковой расходомер - Google Patents
Ультразвуковой расходомер Download PDFInfo
- Publication number
- SU1245887A1 SU1245887A1 SU843770130A SU3770130A SU1245887A1 SU 1245887 A1 SU1245887 A1 SU 1245887A1 SU 843770130 A SU843770130 A SU 843770130A SU 3770130 A SU3770130 A SU 3770130A SU 1245887 A1 SU1245887 A1 SU 1245887A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- phase
- phase meter
- switch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и позвол ет расширить функциональные возможности устройства, которое- содержит электроакустические преобразователи 1 и 2, коммутатор 3, ключ 4, задающий генератор 5, фазометр 6, фазовые детекторы 7 и 8, гетеродин 9, делитель 10 частоты, инвертор I1, D- триггер 12, элемент И 13, счетный триггер 14, -идущий мультивибратор 15, реверсивный счетчик 16 и стро- бируемый компаратор 17, Введение новых элементов и образование новых св зей между элементами устройства позвол ет увеличить динамический диапазон измерени благодар введению фазометра 6 с автоматическим смещением выходной величины на 21Т. Применение ключа 4 позвол ет уменьшить погрешность устройства за счет устранени вли ни мощного сигнала в цеп х задающего генератора на фазу принимаемого сигнала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. . 3 (Л СП 00 00
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в различных област х народного хоз йства дл измерени расхода жидкости.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем увеличени динамического диапазона измерени .
На фиг. 1 изображена блок-схема расходомера; на фиг. 2 - диаграммы его работы.
Ультразвуковой расходомер состоит из электроакустических преобразователей 1 и 2, коммутатора 3, ключа 4, задающего генератора 5, фазометра 6, содержащего фазовые детекторы 7 и 8, гетеродин 9, делитель 10 частоты, инвертор 11, D-триггер 12, элемент И 13, а также из счетного триггера .14, выполн ющего функции блока управлени коммутатором, ждущего мультивибратора 15, реверсивного счетчика 16, выполн ющего функции сумматора , и стробируемого компаратора 17.
Стробируемый компаратор служит дл определени разности чисел п и п,: если накопленна разность фазовых сдвигов в сумматоре i 2Tlf(dt t, ) меньше нул , то п, -1 1 При этом по сигналу с компаратора выходна величина фазометра смещаетс на величину 2Т1 и на выходе сумматора образуетс истинное значение разности полных фа- зовых задержек сигналов ДТ .
Фазометр может быть выполнен по схеме гетеродинировани сигналов, дл этого он содержит первый и второй фазовые детекторы, реагирующие на переход фазового сдвига подаваемых сигналов через нулевое значение гетеродин, делитель частоты, D-триггер , инвертор и элемент И. Первые входы фазовых детекторов использованы , соответственно, в качестве первого и второго входа фазометра, вторые входы соединены с гетеродино а выход одного из них через делитель частоты подключен к установочному входу D-триггера, к синхровход блока управлени , выполненного в виде счетного триггера, и через инвертор - к элементу И, а выход другого фазового детектора - к тактовому входу D-триггера. Его D-вход вл етс входом смещени фазометра. Выход D-триггера подключен к втором
|входу элемента И, третий вход которо- |го подключен к выходу гетеродина. Выход элемента И вл етс выходом фазометра. Количество импульсов на его выходе в каждом такте коммутации пропорционально разности фаз сигналов, подаваемых на фазометр. Дл определени разности этих импульсов сумматор выполнен в виде ревер- сивного счетчика.
Расходомер работает следующим образом. ,
Высокочастотный сигнал с задающе- 5 го генератора 5 с помощью фазового детектора 8 сравниваетс по фазе с сигналом гетеродина 9, частота колебаний которого незначительно вьше частоты задающего генератора f,, . В мо- 0 менты совпадени фаз фазовый детектор вырабатывает импульсы синхронизации, период (шедовани которых равен
с т, 2П 1 п
- - 2Tl(f, - fj f. - fj
где f г - частота колебаний сигнала гетеродина.
0 Под действием этих импульсов на выходе делител 10 формируютс тактирующие импульсы с длительностью 3Tj. и скважностью, равной 2 (фиг.2). По отрицательному фронту этих импульсов производитс переключение триггера 14 и изменение направлени излучени ультразвука в контролируе- . мую жидкость, В момент переключени триггера 14 срабатывает ждущий мультивибратор 15, который на врем , меньшее врем распространени сигнала между преобразовател ми 1 и 2, зам1:1кает ключ 4. При этом в первом такте излучени - приема сигналы с задающего генератора 5 излучаютс преобразователем 1 по потоку жидкости и пршгамаютс преобразователем 2. В момент окончани синхроимпульса D-триггер 12 находитс в единичном состо нии, поэтому импульсы с гетеродина 9 через элемент И 13 начнут поступать на вход счетчика 16, который в первом такте работает в инверсном режиме.
В момент начала счета t ЗТ,
се
сигналы гетеродина9 и генератора 5
совпадают по фазе,значение которой
отличаетс от фазыпринимаемого сигнала на величину
35
45
50
D
.4, 2П„ --;--.-- -----n t,-
2Ff. Й
N
диаметр трубопровода; скорость и угол распространени ультразвука в жидкости;
средн скорость жидкости .
совпадение фаз сигналов, на фазовый детектор 7, в момент времени
t. ЗТ + Д Т ЗТ,
ДП ,
2П(/ - fJ
где Д% }
длительность сигнала счета в первом такте.
В момент времени Ц на тактовый 25 вход триггера 12 с фазового детектора 7 поступит импульс, триггер 12 установитс в нулевое состо ние (так как в первом такте на выходе Koi-шара- тора 17 всегда находитс сигнал логи- -j,, ческого О), сигнал счета окончитс и на выходе счетчика 16 образуетс код отрицательного числа
N,
,
.f,,
(4)
35
fr - „
Б момент времени 6Т произойдет переключение триггера 14 в состо - : ине 1, при этом коммутатором 3 будет обеспечено излучение сигналов против потока жидкости и пр мой счет4о счетчика 16, а на выходе компаратора 17, реагирующего на отрицательный
(4Т - U T)f
N
fr -
- (t
(ЬТ; - UT + Tjf
Как следует из выражений (2) и (4 число N в обоих случа х соответствует истинной разности полных фазовых задержек и пропорционально измер емой скорости и расходу жидкости. Б соответствии с выражени ми (2), (3), (5) и (6) имеем
N ffi-I-fc. .
f, - f C
10
код на выходе счетчика 16, по витс
сигнал логической 1.
Во всем остальном работа схемы во втором такте излучени - приема повтор ет работу в первом такте: в интервале времени между окончанием тактирующего импульса и поступлением импульса с фазового детектора 7 на выходе элемента И 13 формируютс импульсы счета и счетчиком 16 производитс счет импульсов в пр мом направлении.
Длительность данного интервала
15
ДТ
ДМ ,
2lt(f, - fo)
20
D
ЧС - ) COS0
fr -n ,tj
(5)
25 -j,,
35
: 4о
как следует из выражений (1) и (2), может быть больше нул (при п п,) и меньше нул (при п - п 1). Б первом случае на выходе компаратора 1 7 в момент поступлени импульса с фазового детектора 7 будет сигнал О, триггер 12 установитс в нулевое состо ние и импульсы счета будут прерваны. Во втором случае на выходе компаратора 17 сигнал 1, поэтому триггер 12 останетс в состо нии 1, а счет импульсов счетчиком 16 продолжитс до по влени второго импульса с фазового детектора 7, т.е. длительность счета возрастет на величину Тр, пропорциональную фазовому сдвигу 211. Из выражений (4) и (5) получим значение дл числа, накоплен- tfbro в счетчике 16:
при
n n
(6)
.J:At2: i A.t,.)fc
fr - fo
при
Таким образом, использование фазометра с автоматическим смещением выходной величины на значение 2 IT позвол ет избежать грубых ошибок и расширить диапазон измерени расходо- метра. Применение ключа позвол ет уменьшить погрешность расходометра за счет устранени вли ни мощного сигнала в цеп х задающего генератора на фазу принимаемого сигнала.
формула изобретени
1 г
Claims (2)
1, Ультразвуковой расходомер, содержащий два обратимых электроакустических преобразовател , подключенных через коммутатор к одному из входов фазометра, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора, а выход - к сумматору, а также блок управлени коммутатором , выходом подключенный к управл ющему входу коммутатора, о т л и - ч ающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем увеличени динамического диапазона измерений, в него введены стробируемый компаратор, ключ и ждущий мультивибратор, а фазометр выполнен с возможностью автоматического смещени измер емой величины на 211, причем между выходом задающего генератора и коммутатором включен кдюч, управл ющий вход которого через ждущий мультивибратор подключен к выходу изменени знака суммировани сумматора и к стробирующему входу стробируемого компаратора, включенного между выходом, сумматора и входом смещени фазометра.
2. Расходомер по п.1, о т л и - чающийс тем, что сумматор выполнен в виде реверсивного счетчика , а фазометр состоит из двух фазовых детекторов, гетеродина, делител частоты, D-триггера, инвертора и элемента И, причем первые входы фазовых детекторов вл ютс первым и вторым входами фазометра, их вторые входы подключены к гетеродину, выход одного из них через делитель частоты подключен -к установочному входу D-триггера, к синхровходу блока управлени , выполненного в виде счетного триггера, и через инвертор - к
элементу И, а выход другого - к так-. товому входу D-триггера, D-вход которого вл етс входом смещени фазометра, а выход подключен к второму входу элемента И, третий вход
которого подключен к выходу гетеродина , а выход- вл етс выходом фазометра .
вниипи
Произв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4
Фиг.2
г
Тираж 705
Подписное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843770130A SU1245887A1 (ru) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | Ультразвуковой расходомер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843770130A SU1245887A1 (ru) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | Ультразвуковой расходомер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1245887A1 true SU1245887A1 (ru) | 1986-07-23 |
Family
ID=21130453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843770130A SU1245887A1 (ru) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | Ультразвуковой расходомер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1245887A1 (ru) |
-
1984
- 1984-07-06 SU SU843770130A patent/SU1245887A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 731294, кл. G 01 F 1/66, 1980. Патент US № 2724269, кл. 73-I94A, 1955. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1157935A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
US3727454A (en) | Ultrasonic systems for carrying out flow measurements in fluids | |
RU2186399C2 (ru) | Ультразвуковое устройство для измерения скорости потока | |
US3623363A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
SU1245887A1 (ru) | Ультразвуковой расходомер | |
JPS6113188B2 (ru) | ||
US3631719A (en) | Fluid speed measuring system | |
BG63231B1 (bg) | Метод и устройство за измерване дебита на течащ флуид | |
RU2152005C1 (ru) | Способ определения расхода воды в трубопроводах большого диаметра и устройство для его реализации | |
RU2165085C2 (ru) | Устройство для измерения скорости потока вещества | |
RU2085858C1 (ru) | Ультразвуковой способ определения объема продукта, прошедшего по трубопроводу, и устройство для его осуществления | |
RU2117262C1 (ru) | Способ измерения уровня жидких сред и устройство для его реализации | |
SU1364889A1 (ru) | Ультразвуковой уровнемер | |
SU1465715A2 (ru) | Гидрологический измеритель скорости звука | |
SU522478A1 (ru) | Батиметрическа система | |
SU1394049A1 (ru) | Уровнемер | |
SU1143997A1 (ru) | Измеритель разности температур | |
SU907442A1 (ru) | Коррел ционный измеритель скорости | |
JPH0361892B2 (ru) | ||
SU1462109A1 (ru) | Акустический расходомер | |
RU2209398C2 (ru) | Способ измерения расхода воды в трубопроводе и устройство для его реализации | |
SU1562893A2 (ru) | Преобразователь врем -код | |
SU1296942A1 (ru) | Ультразвуковой измеритель скорости потока | |
SU1107103A1 (ru) | Устройство дл определени знака поправки к шкале времени | |
SU690310A1 (ru) | Цифровой акустический уровнемер |