SU1276910A1 - Ультразвуковой измеритель скорости движени среды - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и позвол ет увеличить точность измерени . Излучатели 5 и 6 излучают ультразвуковые колебани  навстречу друг другу в полости компенсационного канала 2 (КК).Под действием внешних факторов измен етс  длина сто чих волн трубопровода 1 и КК 2. На приемнике 8 по вл етс  сигнал рассогласовани , который подаетс  на вход схемы 1I управлени  частотой возбуждени  и вызывает плавное изменение частоты задающего генератора 10 до тех пор, пока на приемнике 8 вновь не установитс  минимальна  амплитуда. Так поддерживаетс  посто нной длина сто чей волны трус бопровода 1, поскольку при любой $ частоте возбуждени  длины сто чих СЛ волн трубопровода 1 и компенсационного канала 2 одинаковы. 1 ил.

Description

л1.1 LА /

JZ

1

/5

  1 Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости движени  газообразных, жидких и сыпучих сред.. Целью изобретени   вл етс  увеличение точности измерени . На чертеже схематично изображен предлагаемый измеритель. Измеритель скорости содержит трубопровод 1, компенсационный канал 2, излучатели 3-6 и приемники 7-9 ультразвуковых колебаний, задающий генератор 10, схему П управлени  частотой возбуждени , схемы 12 и 13 измерени  амплитуды электрических сигналов, схему 14 измерени  частоты возбуждени  и вычислитель 15. Излучатели 3-6 и вход схемы 14 измерени  частоты возбуждени  соединены с выходом задающего генератора 10, причем излучатели 3 и 4 включены различной пол рностью. Вход задающего генератора 10 подключен к выходу схемы 11 управлени  частотой возбуждени , вход которой соединен с выходом приемника 8. Выход приемника 7 подключен к входу схемы 12 измерени  электрического сигнала, а выход приемника 9 - к входу схемы 13 измерени  амплитуды электрического сигнала. Выходы схем 12, 13 и 4 измерени  соединены с соответствующими входами вычислител  15, Излучатели 3 и 4, а также излучатели 5 и 6 направлены навстречу друг другу. Компенсационный канал 2 представл ет собой полость, заполненную средой того же состава, плотности и температуры, что и среда трубопровода 1 . Полость компенсационного канала 2 соединена с полостью трубопро вода I, например, отверсти ми в. их корпусах. Схема 11 управлени  частотой возбуждени  содержит, например, формиро ватель уровн  напр жени  смещени  и несколько варикапов, включенных в частотно-задающую цепь задающего генератора 10. Схемы 12 и 13 измерени  амплитуд электрических сигналов, схема 14 измерени  частоты воздужденк  и вы:;и:литель 15 составл ют устройство измерени  и обработки информации. Ультразвуковой измеритель скорос ти движени  среды работает следующим образом. 102 Излучатели 3 и 4 излучают ультразвуковые колебани  по потоку и против него. При -отсутствии движени  среды амплитуда электрического сигнала на выходе приемника 7 равна нулю . При движении среды, измер   амплитуду сигнала на выходе приемника 7, учитыва  амплитуды волн и скорость звука в среде, вычисл ют скорость звука в среде и скорость потока . Зависимость фазового сдвига в точке , равноудаленной от излучателей 3 и 4, от скорости потока выражаетс  формулой: . ( /) LCO 4Г --, где L - рассто ние между излучател ми; с - скорость звука в среде; V - скорость потока; )- кругова  частота колебани ; f - частота работы генератора 10, Следовательно, зависимость амплитуды сигнала на выходе приемника 7 от скорости потока выражаетс  формулой; и, 2А sin(). где А - амплитуда отдельного ультразвукового колебани , Формула (2) верна при условии работы излучателей 3 и 4 в противофазе , т.е. в случае включени  их различной пол рностью. Формулу (2) можно представить в виде: Uji 2А sinJT -, где X c:/f длина сто чей волны, а измерительна  формула устройстда имеет вид; V Кс arcsin -- ) где А - посто нный коэффициент, завис щий от конструкции устройства . Величина коэффицента К, з авис ща  от величины Д . поддерживаетс  посто нной соответствующим изменением частоты возбуждени  задающего генератора 10. Дп  управлени  частотой задающего генератора 10 предназначены компенсаилонный канал 2 и схема 11 управлени  частотой возбуждени . Поскольку полость компенсационного канала 2 соединена с полостью трубопровода 1-, то при изменении ха

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ультразвуковой измеритель скорости движени  среды5 содержащий измерительный участок трубопровода с двум  установленными на нем излучател ми ультразвуковых колебаний, ориентированных по и против потока среды, приемник ультразвуковых колебаний, задающий генератор, св занный с излучател ми 5 причем с одним из них - через фазовращатель, измерени  амплитуды сигнапа подключенную к приемнику,отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  погрешности измерени , в устройство введены компенсационный канал с двум  излучател ми и двум  приемниками, схема управлени  частоты возбуждени , схема измерени  частоты возбуждени , втора  схема измерени  амплитуды сигнала и вычислитель, а задаюший генератор вьшолнен управл емым по частоте, причем задающий генератор выходом соединен с двум  излучател ми измерительного канала и двум  излучател ми компенсационного канала и через схему измерени  частоты с вычислителем , а входом - со схемой управлени  частотой возбуждени , котора  соединена с первым приеником компенсационного канала, расположенным в узле сто чей волны компенсационного канала, а второй приемник, расположенный в пучности сто чей волны компенсационного канала, через вторую схему измерени  амплитуды соединен с вычислителем, при этом приемник измерительного канала через измерени  амплитуда сигнала также соединен с вычислителем.