SU1396041A1 - Ultrasonic device for determining the properties of moving medium - Google Patents

Ultrasonic device for determining the properties of moving medium Download PDF

Info

Publication number
SU1396041A1
SU1396041A1 SU864129069A SU4129069A SU1396041A1 SU 1396041 A1 SU1396041 A1 SU 1396041A1 SU 864129069 A SU864129069 A SU 864129069A SU 4129069 A SU4129069 A SU 4129069A SU 1396041 A1 SU1396041 A1 SU 1396041A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
register
adder
digit
Prior art date
Application number
SU864129069A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Арминас Валерионович Рагаускас
Гедиминас Альбертович Даубарис
Original Assignee
Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
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 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса filed Critical Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority to SU864129069A priority Critical patent/SU1396041A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1396041A1 publication Critical patent/SU1396041A1/en
Priority to LTRP1352A priority patent/LT2485B/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерению динамических свойств движущихс  сред ультразвуковым методом. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет измерени  также и скорости звука. Пьезопреобразовател - ми 1,2,3,4 прозвуг1иваетс  исследуема  среда в противоположных направлени х. Принимаемые последовательности-импульсов усиливаютс , преобразуютс  в цифровые величиньк Вычисление скоростей ультразвука и движени  среды проводитс  с использованием в качестве. временных отметок последовательности импульсов одного из акустических каналов . На выходе сумматора-вычитате- л  10 получают искомые величины, а на выходе сумматора 14 - числовые значени  временных отметок измерений , 1 ил. с SThis invention relates to the measurement of the dynamic properties of moving media by an ultrasonic method. The aim of the invention is to improve the accuracy and enhance the functionality by measuring also the speed of sound. Piezo transducer 1, 2, 3, 4 proton is the test medium in opposite directions. The received pulse-sequences are amplified, converted into digital values. The calculation of the velocities of ultrasound and the movement of the medium is carried out using as. time stamps of the pulse sequence of one of the acoustic channels. At the output of the adder-subtractor 10, the desired values are obtained, and at the output of the adder 14 - the numerical values of the measurement time stamps, 1 sludge. with s

Description

(L

Изобретение относитс  к области измерений, в частности динамических измерений свойств потоков газов и жидкостей в трубопроводах,The invention relates to the field of measurements, in particular dynamic measurements of the properties of flows of gases and liquids in pipelines,

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет измерени  также и скорости ультразвука.The aim of the invention is to improve the accuracy and enhance the functionality by measuring also the speed of ultrasound.

На чертеже показана структурна  схема ультразвукового устройства определени  свойств движущейс  среды.The drawing shows a structural diagram of an ultrasonic device for determining the properties of a moving medium.

Ультразвуковое устройство дл  определени  свойств движущейс  среды содержит два излучающих 1,2 и два приемных 3,4 пьезопреобразовател  с подключенньми к ним первым 5 и вторым 6 усилител ми, выходы которых соединены с информационными входами преобразовател  7 временной интер- вал - цифра, синхронизатор 8, соединенный с управл ющими входами усилителей 5,6 и преобразовател  7, блок 9 вычислени  обратных величин, соединенный двум  выходами с сумматором- вычитателем 10, а двум  входами - с выходами регистров II и 12, регистрThe ultrasonic device for determining the properties of the moving medium contains two emitting 1.2 and two receiving 3.4 piezotransducers with the first 5 and second 6 amplifiers connected to them, the outputs of which are connected to the information inputs of the converter 7 time interval - digit, synchronizer 8, connected to the control inputs of amplifiers 5.6 and converter 7, block 9 for calculating return values, connected to two outputs with an adder-subtractor 10, and two inputs with outputs of registers II and 12, a register

13,подключенный выходом к сумматору13, connected to the output to the adder

14,второй вход которого соединен с выходом регистра 11„ выход с преоб- разователем 15 цифра - временный интервал , подключенньП выходом к управл ющему входу регистра 12 и второму управл ющему входу регистра 11 решающее устройство:16 соединенное входом с выходом усилител  6, а вы- ходом с первым управл ющим входом регистра 11 и управл ющим входом регистра 13, причем информационные выходы преобразовател  7 соединены14, the second input of which is connected to the output of register 11, the output with converter 15, the digit is the time interval, connected to the control input of register 12 and the second control input of register 11; the resolver: 16 connected to the output of amplifier 6, and you - a stroke with the first control input of the register 11 and the control input of the register 13, and the information outputs of the converter 7 are connected

с информационными входами регистров 11, 12 и 13, а выходами устройства  вл ютс  два выхода сумматора-вычи- тател  10 и сумматора 14.with the information inputs of registers 11, 12 and 13, and the outputs of the device are the two outputs of the adder-subtractor 10 and the adder 14.

Устройство работает следующим об- разом.The device works as follows.

В среду, характеризуемую скоростью ультразвука С и скоростью движени  V(t), в моменты времени ti Т П, где Т - период зондировани  п. -- пор дковый номер излучаемого импульса, пьезопреобразователи 1, 2 посылают зондирующие сигналы в противоположных направл ени х. Причем длительность акустического .сигнала меньше времени распространени  l/C,, где 1 - рассто ние между передающим 1,2 и приемными 3,4 пьезопреобразоOn Wednesday, characterized by the speed of ultrasound C and the speed of movement V (t), at times ti T P, where T is the sounding period, is the sequence number of the emitted pulse, piezo transducers 1, 2 send probing signals in opposite directions. Moreover, the duration of the acoustic signal is less than the propagation time l / C, where 1 is the distance between the transmitter 1,2 and the receiver 3.4 piezoelectric transducer

вател ми, а Ср средн   скорость звука в среде.meters, and Wed is the average sound velocity in the medium.

Усилител ми 5,6 зондирующие сигналы представл ютс  в виде точечныхAmplifiers 5.6 probing signals are represented as point signals.

(дельта-образных) импульсов, поступающих на входы преобразовател  7 временной интервал - цифрова  величина и решающего блока 16,(delta-shaped) pulses arriving at the inputs of the converter 7 time interval - a digital value and a decision block 16,

Таким образом, на выходе усилителей 5,6 имеютс  две временные по.сле- довательности оценок времени прохода в зависимости от моментов времениThus, at the output of amplifiers 5,6 there are two time series of estimates of the time of passage depending on the time points

(Г () (), причем(T () (), with

() Т. i tV, (1) () T. i tV, (1)

Q Q

5 five

00

f-(-) . (-) . . г- (-) t (t ) Т 1 -f-t ,f - (-). (-) . g- (-) t (t) T 1 -f-t,

i) о (i) o (

(2)(2)

где L; , L i-e врем  проходаwhere is L; , L i-e pass time

при зондировании соответственно по и против направлени  скорости V(t).when probing, respectively, in and against the direction of the velocity V (t).

Последовательность импульсов запуска приемопередачиков 5, 6 в моменты времени Т-п задаетс  с помощью синхронизатора 8.The sequence of start-up pulses of transceivers 5, 6 at times Tn is set using synchronizer 8.

Преобразователем 7 типа временной интервал - цифрова  величина врем  прохода , IL и моменты излучени  сигнала t Т П- преобразуютс  в цифровые величины соответственно N ,Transducer 7 of the time interval type is a digital value of the time of passage, IL and the emission moments of the signal t T P are converted to digital values, respectively, N

W I- МWI- M

с . (+; i-jwith . (+; i-j

Далее величины N , N и N. записываютс  соответственно в регистры 11, 12 и 13 импульсом, выдаваемым блоком 7 после завершени  преобразовани  i-x временных величин в цифровые .Further, the values of N, N, and N. are recorded, respectively, into registers 11, 12, and 13 by a pulse outputted by block 7 after the conversion of the i-x time values to digital ones is completed.

В каждом i-M цикле зондировани  решающий блок 16 работает по алгоритму , реализующему выражение ,.In each i-M probing cycle, decision block 16 operates according to an algorithm that implements the expression,.

Ъ-ь/ / 3) где 6 - порог обнаружени  начального и конечного моментов переходного процесса в канале, образуемого при зондировании против направлени  скорости V(t) , Разность - определ ет вычитатель 1ба, Значение € записано заранее в устройство пам ти 16а блока 16, Ее значение установлено исход  из априорных сведений о наименьшем значении скорости V(t), Когда условие (3) выполн етс , пороговое устройство 16 принимает гипотезу об отсутствии в интервале времени ft., , t. скачка скорости V(t) ,B) / / 3) where 6 is the threshold for detecting the initial and final moments of the transition process in the channel formed when sounding against the velocity direction V (t), the Difference determines the subtractor 1b, the value of € is recorded in advance in memory 16a of block 16 , Its value is determined on the basis of a priori information about the smallest value of the velocity V (t). When condition (3) is fulfilled, threshold device 16 accepts the absence hypothesis in the time interval ft.,, T. speed jump V (t),

3139604131396041

При условии, (; , причем , пороговое устройство 166 принимает гипотезу о наличии скачка скорости в интервале времени tj,. t ,Provided, (;, moreover, threshold device 166 accepts the hypothesis of the presence of a velocity jump in the time interval tj,. T,

При условии, ) , причем , пороговое устройство 166 принимает гипотезу об окончании переходного процесса вProvided), moreover, the threshold device 166 accepts the hypothesis of the end of the transition process in

с г;,. t,with r; t,

интервале времениtime interval

В случае, когда sinyl мен ет свое значение, формирователь импульсов 16г выдает импульсы, интервал времени между которыми характеризует длительность Т переходного процесса в ка- нале, образуемого при зондировании против направлени  скорости V(t). При этом формирователь имйульса 16г работает по алгоритму, реализующему выражениеIn the case when sinyl changes its value, pulse shaper 16g emits pulses, the time interval between which characterizes the duration T of the transient process in the channel formed during sounding against the velocity direction V (t). In this case, the imyuls 16g shaper operates according to an algorithm that implements the expression

(-((- (

Г- « - ГД  D- "- DG

(4)(four)

причем j 1,moreover, j 1,

(-5 (-five

момент времени окончани  пере . ходного процесса; t - начальный момент времени возникновени  переходного процесса:point in time of the end running process; t - the initial time of the transition process:

Таким образом, на выходе решающего блока 16 имеетс  импульс, характеризующий длительность и момент времени окончани  переходного процессам Thus, at the output of the decision block 16 there is an impulse characterizing the duration and time of the end of the transient process.

-1-one

начинаетс begins

В момент времени работа в режиме считьшани  со- .держимых регистров 11 и 13, которые далее сумматором 14 суммируютс  согласно выражениюAt the moment of time, the operation in the mode of counting the contained registers 11 and 13, which are then summed by adder 14, is summed up according to the expression

NuiNui

+ N.+ N.

(5)(five)

Цифрова  величина А преобразователем 15 преобразуетс  в импульс, выдаваемый в момент времени & , причемThe digital value A by converter 15 is converted into a pulse emitted at the time & , and

А.BUT.

ЮYU

0. 0

() ()

+ t.+ t.

(tr) (tr)

гдеWhere

- длительность переходного процесса в канале, образуемого зондированием против направлени  скорости V(t)- duration of the transient process in the channel formed by probing against the direction of the velocity V (t)

В моменты времени fi j считываетс  содержимое регистра .12.At times fi j, the contents of register .12 are read.

После вычислительных процедур бло нами 9 и 10, реализующими выражени After computational procedures, blocs 9 and 10 implement expressions

(7)(7)

{«.(.. ./-IT- {". (.. ./-IT-

(М (в.)} (,(M (c.)} (,

I- J С (f-1 -) 1 I- J C (f-1 -) 1

N N; N N;

(8)(eight)

10ten

15 15

5050

gg gg

на выходе схемы имеютс  две последовательности цифровых величин, скорость ультразвука и скорость движени  среды..at the output of the circuit there are two sequences of digital quantities, the speed of ultrasound and the speed of movement of the medium ..

Сумматор 14 выдает значени  временных отметок Q- .The adder 14 outputs the values of the timestamps Q-.

сwith

-Таким образом, в предложенном техническом решении осуществл етс  взаимна  синхронизаци  в соответствии с моментами времени выдачи результата измерени  и моментами времени прин ти  зондирующих сигналов при проходе ими в направлении скорости V(t), когда период зондировани  . Такие измерительные проце20 дуры способствуют уменьшению динамической погрешности, что доказывает проведенное экспериментальное исследование с привлечением численных методов .- Thus, in the proposed technical solution, mutual synchronization is carried out in accordance with the time points of the output of the measurement result and the time points of receiving the probe signals when they pass in the direction of the velocity V (t) when the sounding period is. Such measurement procedures contribute to the reduction of the dynamic error, which proves the experimental study carried out using numerical methods.

2525

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Ультразвуковое устройство дл  определени  свойств движущейс  среды, содержащее два излучающих ji два приемныхAn ultrasonic device for determining the properties of a moving medium, containing two ji emitting two receivers 30 пьезопреобразовател , подключенные к ним соответственно первый и второй усилители, преобразователь временной интервал - цифра, синхронизатор, сое- дикенный с управл ющими входами уси , 35 лителей и входом преобразовател  временной интервал - цифра, два других входа которого св заны с выходами усилителей, блок вычислени  обратных величин и св занный с ним сумма40 тор-вычитатель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  функциональных возможностей за счет измерени  также и скорости ультразвука, оно снабжено30 piezotransducer connected to them, respectively, the first and second amplifiers, the time interval converter is a digit, the synchronizer connected to the control inputs of wuxi, 35 motors and the time slot converter input is a digit, the other two inputs are connected to the amplifier outputs, the block calculating the reciprocals and the sum of the 40 torus-subtractors associated with it, characterized in that, in order to increase the accuracy and enhance the functionality by measuring the ultrasound velocity as well, it is equipped 45 трем  регистрами, информаци онные входы которых соединены с соответствую- . щими выходами преобразовател  временной интервал - цифра, решающим блоком, подключенным входом к выходу второго усилител , а выходом - к управл ющему входу третьего регистра и первому управл ющему входу первого регистра, последовательно соединенными сумматором, первьм вход которого подключен к выходу третьего регистра , и преобразователем цифра - интервал времени, выход которого св зан с управл ющим входом второго регистра и вторым управл ющим входом45 three registers, informational inputs of which are connected to the corresponding-. the time interval is a digit, the decision unit, the input connected to the output of the second amplifier, and the output to the control input of the third register and the first control input of the first register connected in series by an adder, the first input of which is connected to the output of the third register, and the converter the digit is the time interval whose output is associated with the control input of the second register and the second control input -51396041«-51396041 " перйого регистра, подключенного выхо- сумматора, а выход второго регистра дом в первому входу блока вычислени  соединен с вторьм входом блока вычис- обратных величин и второму входу лени  обратных величин.the first register, the connected output adder, and the output of the second register house in the first input of the calculating unit is connected to the second input of the calculating unit and the second input of the reciprocal.
SU864129069A 1986-10-04 1986-10-04 Ultrasonic device for determining the properties of moving medium SU1396041A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864129069A SU1396041A1 (en) 1986-10-04 1986-10-04 Ultrasonic device for determining the properties of moving medium
LTRP1352A LT2485B (en) 1986-10-04 1993-09-30 ULTRAGRAPHIC EQUIPMENT TO DETERMINE THE CHARACTERISTICS OF THE MOVEMENT ENVIRONMENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864129069A SU1396041A1 (en) 1986-10-04 1986-10-04 Ultrasonic device for determining the properties of moving medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1396041A1 true SU1396041A1 (en) 1988-05-15

Family

ID=21260902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864129069A SU1396041A1 (en) 1986-10-04 1986-10-04 Ultrasonic device for determining the properties of moving medium

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1396041A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 838575, кл. G 01 Р 5/00, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103868555B (en) Difference detection method during a kind of circulation for ultrasonic flowmeter
CN100565241C (en) Ultrasonic echo frontier inspection based on modulation domain measurement
EP0102074A2 (en) Method and apparatus for detecting position of object with ultrasonic wave
CN112649056A (en) Ultrasonic gas flow measuring method and device
CN111157065A (en) Acoustic time delay measuring method in ultrasonic signal transmission loop of gas ultrasonic flowmeter
CA2516796A1 (en) An apparatus and method for distance measurement with controlled modulation of emitted pulses
SU1396041A1 (en) Ultrasonic device for determining the properties of moving medium
RU2032187C1 (en) Sonar synchronous range-finding navigation system
JP2001242000A (en) Ultrasonic level meter
SU808866A1 (en) Speed of sound meter
RU86759U1 (en) ACOUSTIC RANGE DETERMINATION DEVICE
CN117782271B (en) Wave jump phenomenon correction method, system, equipment and medium for gas ultrasonic flowmeter
RU2195635C1 (en) Method of measurement of level of liquid and loose media
CN111220816B (en) Time difference type ultrasonic flow velocity measuring method adopting frequency hopping signal
CN111693732B (en) Ultrasonic transit time cross-correlation calculation method based on sliding reference waveform
SU1084671A1 (en) Ultrasonic device for checking media physical chemical properties
SU1472815A1 (en) Ultrasonic device for determining properties of liquid medium
RU713278C (en) Hydraulic-acoustic synchronous navigation rho-rho system
SU1247650A1 (en) Acoustic hydrostatic level
SU451031A1 (en) Ultrasonic range meter
SU1296942A1 (en) Ultrasonic meter of flow velocity
SU1716422A1 (en) Device for selection of acoustic signals
SU954873A1 (en) Meter of ultrasound speed in liquid
SU1168843A1 (en) Method of measuring relative pulsations of ultrasound velocity in moving medium
SU1024726A1 (en) Ultrasonic flowmeter