SU1472815A1 - Ultrasonic device for determining properties of liquid medium - Google Patents
Ultrasonic device for determining properties of liquid medium Download PDFInfo
- Publication number
- SU1472815A1 SU1472815A1 SU874307996A SU4307996A SU1472815A1 SU 1472815 A1 SU1472815 A1 SU 1472815A1 SU 874307996 A SU874307996 A SU 874307996A SU 4307996 A SU4307996 A SU 4307996A SU 1472815 A1 SU1472815 A1 SU 1472815A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- velocity
- medium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области измерений механических величин и может быть использовано дл определени характеристик локальных неоднородностей, например, в потоке жидкостей. Цель изобретени - повышение информативности за счет обеспечени возможности определени скорости ультразвука в движущейс локальной неоднородности среды и скорости ее движени . С помощью двух пар электроакустических преобразователей осуществл ют зондирование потока жидкости во встречных направлени х акустическими импульсами, следующими с интервалами, много меньшими времени прохождени ультразвука акустической базы. С помощью измерител интервалов времени измер ют моменты времени, соответствующие приходу зондирующих импульсов в каждом из каналов. Искомые параметры получают на выходе блока вычислени , работающего по заданному алгоритму. 2 ил.The invention relates to the field of measurements of mechanical quantities and can be used to determine the characteristics of local inhomogeneities, for example, in a stream of liquids. The purpose of the invention is to increase the information content by making it possible to determine the speed of ultrasound in a moving local inhomogeneity of the medium and the speed of its movement. With the help of two pairs of electroacoustic transducers, the acoustic flow of the fluid flow in opposite directions is carried out with acoustic pulses following at intervals much shorter than the ultrasound time of the acoustic base. Using the time interval meter, the times corresponding to the arrival of probe pulses in each of the channels are measured. The required parameters are obtained at the output of the computing unit operating according to the specified algorithm. 2 Il.
Description
1 fc1 fc
Изобретение относитс к измерени м механических величин и может быть использовано дл определени характеристик локальных неоднородностей, например , в потоках жидкостей и газов.The invention relates to the measurement of mechanical quantities and can be used to determine the characteristics of local inhomogeneities, for example, in flows of liquids and gases.
Цель изобретени - повышение инг формативности путем обеспечени возможности определени скорости ультразвука в движущейс локальной неоднородности среды и скорости ее движени .The purpose of the invention is to improve the ing formability by making it possible to determine the speed of ultrasound in a moving local inhomogeneity of the medium and its speed of movement.
На фиг. 1 приведена структурна схема устройства дл определени свойств движущейс среды; на фиг. 2 - диаграмма, по сн юща работу этого устройства.FIG. 1 shows a block diagram of a device for determining the properties of a moving medium; in fig. 2 is a diagram illustrating the operation of this device.
Ультразвуковое устройство дл определени свойств движущейс среды содержит четыре электроакустическихAn ultrasonic device for determining the properties of a moving medium contains four electroacoustic
преобразовател 1-4, генератор 5 зондирующих импульсов, выход которого подключен к первому 1 и четвертому 4 электроакустическим преобразовател м, подключенные к выходам соответственно второго 2 и третьего 3 электроакустических преобразователей первый 6 и в торой 7 усилители, измеритель 8 временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу генератора 5 зондирующих импульсов, а второй и третий входы подключены соответственно к выходам первого 6 и второго 7 усилителей, блок 9 вычислени обратных величин, первый 10 и второй 11 сумматоры, блок 12 вычислени искомых параметров, третий 13 и четвертый 14 сумматоры, первую 15 и вторую 16 схемы сравнени , логический элементconverter 1-4, generator 5 probe pulses, the output of which is connected to the first 1 and fourth 4 electroacoustic converters, connected to the outputs of the second 2 and third 3, respectively, electroacoustic converters first 6 and in the second 7 amplifiers, meter 8 time intervals, the first input of which connected to the output of the generator 5 probe pulses, and the second and third inputs are connected respectively to the outputs of the first 6 and second 7 amplifiers, block 9 calculating return values, the first 10 and second 11 adders Block 12 for calculating the required parameters, the third 13 and fourth adders 14, the first 15 and second comparing circuit 16, an AND gate
Јь Ј
ЬЭBE
0000
елate
314314
И 17, счетчик 18 и блок 19 пам ти, при этом выход измерител 8 временных интервалов подключен к входам блока 9 вычислени обратных величин, первого 10 и второго 11 сумматоров и первому входу блока 12 вычислени искомых параметров , выход блока 9 вычислени обратных величин подключен к входам третьего 13 и четвертого 14 суммато- ров, выходы которьрс подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока 12 вычислени искомых параметров, выходы первого 10 и второго 11 сумматоров подключены соот- ветственно к первым входам первого 15 и второго 16 блоков сравнени , вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока 19 пам ти, третий выход которого подключен к второму входу блока 12 вычислени искомых параметров, п тый вход последнего подключен к выходу счетчика 18, управл ющий вход подключен к выходу логического элемента И 17, а управл ющий выход - к первому входу счетчика 18 и управл ющему входу генератора 5 зондирующих импулё- сов, а второй вход счетчика 18 подключен к второму выходу генератора 5 зондирующих импульсов.And 17, a counter 18 and a memory unit 19, wherein the output of the meter 8 time slots is connected to the inputs of the block 9 for calculating return values, the first 10 and second 11 adders and the first input of block 12 for calculating the desired parameters, the output of block 9 for calculating the return values is connected to the inputs of the third 13 and fourth 14 summers, the outputs of which are connected respectively to the third and fourth inputs of the unit 12 for calculating the desired parameters, the outputs of the first 10 and second 11 summers are connected respectively to the first inputs of the first 15 and second 16 blocks comparison, the second inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the memory block 19, the third output of which is connected to the second input of the block 12 for calculating the desired parameters, the fifth input of the latter is connected to the output of the counter 18, the control input is connected to the output of the logic element I 17, and the control output to the first input of the counter 18 and the control input of the generator 5 probe pulses, and the second input of the counter 18 is connected to the second output of the generator 5 probe pulses.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
В исследуемую среду, скорость движени которой v6 и скорость ультразвука в которой с0, в моменты времениIn the studied medium, the speed of which is v6 and the speed of ultrasound in which is c0, at time points
{t(} to ti - t; --t«l (1){t (} to ti - t; - t «l (1)
электроакустические преобразователи 1 и 4 излучают зондирующие импуль- сы по двум противоположным направлени м . Длина волны заполнени ультразвукового импульса установлена .много меньшей по сравнению с базовым рассто нием 1, а период зондировани - из услови electro-acoustic transducers 1 and 4 emit probe pulses in two opposite directions. The filling wavelength of the ultrasonic pulse is set much shorter than the base distance 1, and the period of sounding is determined by the condition
Ј(t)4l -t ),(2)Ј (t) 4l -t), (2)
где Јми„ - минимальное врем задержки зондирующих импульсов в среде при прохождении ими базового рассто ни . Электроакустические преобразователи 1,3 и 2%, 4 установлены на рассто ни х один от другого, много меньших рассто ни 1.where mmi is the minimum delay time of the probe pulses in the medium as they pass the base distance. Electroacoustic transducers of 1.3 and 2%, 4 are installed at distances from one another, many shorter distances 1.
Прошедшие рассто ние 1 в среде зондирующие импульсы принимаютс электроакустическими пребразовател - ми 2 и 3 в априорно неизвестные моThe past distance 1 in the medium probing pulses are taken by electroacoustic transducers 2 and 3 into a priori unknown
154154
менты времени {tl| l и |V; (фиг.2),time cops {tl | l and | v; (figure 2),
Г (+h где t; I - моменты времени приемаG (+ h where t; I - the time of admission
зондирующих сигналов, излученных в направлении вектора скорости V ;probe signals emitted in the direction of the velocity vector V;
IVм 1IVm 1
t; J - то же, в противоположном направлении . По моментам времени ftЛ излучени и моментам времени приема ГМ1 ГД-)1t; J - the same, in the opposite direction. According to the moments of time ftL of radiation and the time of reception of the GM1 DG-) 1
tj J , | t; J ЗОНДИРУЮЩИХ ИМПуЛЬСОВtj J, | t; J SENSING PULSES
измеритель 8 временных интервалов определ ет их цифровые значени Гт;,The time interval meter 8 determines their digital values Gt ;,
. КП Первый сумматор 10 определ ет значение интервала времени согласно выражению. KP First adder 10 determines the value of the time interval according to the expression
h«,(+lh ", (+ l
I 1-Й I 1st
(3)(3)
а второй сумматор 11 - значение интервала времени согласно выражениюand the second adder 11 - the value of the time interval according to the expression
(4)(four)
II
(- тн т ;+i T (- tn t; + i T
Схемы 15 и 16 сравнени сравнивают величину Ч (t с величиной R 4, и величину Ј1Г с величиной согласно выражени мSchemes 15 and 16 of the comparison compare the value of H (t with the value of R 4, and the value of Ј 1G with the value according to the expressions
; (5) lf.,. (6) ; (5) lf.,. (6)
где Ј - значение величины г ,where Ј is the value of g,
Величины М4 и Rf записаны в блоке 19 пам ти. Кх значени установлены в соответствии с постановкой измерительной задачи, например, по выражени м:The values of M4 and Rf are recorded in memory block 19. The kx values are set in accordance with the statement of the measurement problem, for example, by the expressions:
ИАIA
ii
C0+v0 c0+v0+(&c+bv+Sc+Sv)C0 + v0 c0 + v0 + (& c + bv + Sc + Sv)
(7)(7)
R4 -i-+ijR4 -i- + ij
cc-iv0-(uc+Јv+8c+fiv) cc-iv0- (uc + Јv + 8c + fiv)
(8)(eight)
где & с - порог обнаружени локальной неоднородности скорости ультразвука в среде; uv - порог обнаружени скорости движени локальной неоднородности в среде;where & c is the detection threshold for local inhomogeneity of the ultrasound velocity in the medium; uv is the threshold for detecting the rate of movement of local inhomogeneity in the medium;
о с - допустима погрешность измерени скорости ультразвука в среде;a s is the permissible error of measuring the velocity of ultrasound in the medium;
S v -.допустима погрешность измерени скорости движени среды.S v -. The error of measuring the velocity of the medium is permissible.
А BUT
Значени с + vcValues with + vc
ft 4ft 4
о С0 vo величин v0 устанавливают априорно или с привлечением измерительной информации о параметрах исследуемой среды. Знак порогов обнаружени устанавливают в зависимости от физической природы локальной неоднородности и среды (газовой, жидкостной и т.п.). о С0 vo values of v0 are set a priori or with the involvement of measuring information about the parameters of the medium under study. The sign of the detection thresholds is established depending on the physical nature of the local heterogeneity and the medium (gas, liquid, etc.).
В случае выполнени условий (5) и (6) решение о наличии локальной неоднородности не принимаетс , на выходе логического элемента И 17 логический нуль. Сумматоры 14 и 13 и блок 9 вычислени обратных величин определ ют оценки скорости ультразвука в ере-In case of fulfillment of conditions (5) and (6) the decision on the presence of local heterogeneity is not taken, at the output of the logical element AND 17 there is a logical zero. The adders 14 and 13 and the block 9 for calculating the inverse values determine the ultrasound velocity estimates in
НH
-0;)ТГ +1;-0;) TG +1;
(14)(14)
(с0; -v0; )т ( rij:(.Llli(c0; -v0;) t (rij :(. Llli
+i+ i
2сс (15).2cc (15).
,(+l, (+ l
ХАHA
: kiri iJTli±.(ioiAvoiJJrlpiA dJZL: kiri iJTli ±. (ioiAvoiJJrlpiA dJZL
2со| (+2co | (+
+()т Г;+ () t G;
(16)(sixteen)
/ .Л«Ј, т. {+/ .Л «Ј, т. {+
:iЈaLzY2JlliI±iЈfl ±YoLiiIJdL+: iЈaLzY2JlliI ± iЈfl ± YoLiiIJdL +
-(с.-(with.
2с,2c
Ч; ., ;H; .,
. «4 г. "4 g
(17)(17)
х.x
1 Ј :х|0 1| Й ±Х°а1тЈ141 Ј: x | 0 1 | Y ± X ° a1tЈ14
и скорости движени среды V0;and the velocity of the medium V0;
ДЈ се;This;
согласно выражени м:according to the expressions:
лl
А х And x
с°; (s °; (
ЛL
. (-. (-
01 2,и ,01 2, and,
+1);+1);
iV -тiV
i- Т-Тi- tt
(9)(9)
-т-t
-).-).
(Ю)(YU)
TV1 -Т; TV -Т; В случае, когда услови (5) и (6)TV1 -T; TV-T; In the case when conditions (5) and (6)
дл i-x j j и не выполн ютс , блоками 15-17 принимаетс решение о наличии локальной неоднородности и логический элемент И 17 выдает на управл ющий вход блока 12 вычислени искомых параметров логическую единицу . По данной команде в блок 12 с выходов сумматоров 14 и 13 ввод тс for i-x j j and are not executed, the blocks 15-17 make a decision about the presence of local heterogeneity and the AND 17 gate outputs a logical unit to the control input of the block 12 for calculating the desired parameters. At this command, in block 12, from the outputs of adders 14 and 13 are entered
А ЛA l
оценки С0; и v0; , с выхода блока 19 пам ти - значение величины , с выхода счетчика 18 - значение величины i, с выхода измерител 8 временных,интервалов - цифровые величины Гт. Т, ;C0 estimates; and v0; , from the output of memory block 19, the value of the value, from the output of the counter 18, the value of i, from the output of the meter 8 time intervals, the digital values Gt. T,;
тГЧ .hCG
Блок 12 вычислени искомых параметров определ ет координаты точек В, Г, Д, Е (фиг. 2) по алгоритму, реализующему выражени :Block 12 for calculating the desired parameters determines the coordinates of points B, D, D, E (Fig. 2) using an algorithm that implements the expressions:
,(.,J, (., J
t elЈuLIX5i.lli-j ±ЈAL±Y5Llii. (П) в л t elЈuLIX5i.lli-j ± ЈAL ± Y5Llii. (N) in l
2с0;2c0;
А . И . .W . полезно дл оонаружен: iЈ°L-J J : i;i iiЈsi ty iJJ-S физических объектов и 2сс;свойств, например, пр; BUT . And .W. useful for: i: ° L-J J: i; i iiЈsi ty iJJ-S physical objects and 2cc; properties, for example, pr;
А АA a
(с„; -vo; (with „; -vo;
ТД 1;(12) TD 1; (12)
t ,Јо)(Ј..ГХаат1 1 +1.t, Јо) (Ј..ГГаат1 1 +1.
2С°;(13)2C; (13)
« (c, "(C,
2t2t
45 fio сравнению с времене зондирующим импульсом сто ни .45 fio compared with the standing pulse pulse.
Использование изобр полезно дл обнаружениUse of images is useful for detecting
при процессов образовани пузырьков, начальных ф лаждающих жидкостей в during the formation of bubbles, initial fluid supply in
55 установках и т.п..55 installations, etc ..
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874307996A SU1472815A1 (en) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | Ultrasonic device for determining properties of liquid medium |
LTRP1353A LT2486B (en) | 1987-09-22 | 1993-09-30 | ULTRAGAR DEVICE TO DETERMINE THE MOVEMENT ENVIRONMENT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874307996A SU1472815A1 (en) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | Ultrasonic device for determining properties of liquid medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1472815A1 true SU1472815A1 (en) | 1989-04-15 |
Family
ID=21328468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874307996A SU1472815A1 (en) | 1987-09-22 | 1987-09-22 | Ultrasonic device for determining properties of liquid medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1472815A1 (en) |
-
1987
- 1987-09-22 SU SU874307996A patent/SU1472815A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 970223, кл. G 01 Р 5/00, 1982. Авторское свидетельство СССР № 1396041, кл. G 01 N 29/00, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100195576B1 (en) | Apparatus for measuring the velocity of moving body | |
SE466418B (en) | METHOD OF EXAMINATION FOR EXAMINATION OF A LIQUID FILLING IN A CONTAINER AND THE DEVICE TO DETERMINE THE LEVEL OF A OR MULTIPLE INTERFACE WITH A WATER FILLING IN A CONTAINER | |
CN105004413B (en) | Acoustic propagation path comprehensive speed assay method and device for submarine target positioning | |
JP3468845B2 (en) | Ocean sounding method | |
US3435677A (en) | System for measuring direction and velocity of currents in a liquid medium | |
US6262942B1 (en) | Turbulence-resolving coherent acoustic sediment flux probe device and method for using | |
US3080752A (en) | Continuous level measuring apparatus | |
US3729993A (en) | Digital knotmeter and log | |
SU1472815A1 (en) | Ultrasonic device for determining properties of liquid medium | |
US2894595A (en) | Measurement of the velocity of sound in fluids | |
WO1993003361A1 (en) | Set of ultrasonic probeheads for measurements of times of flight of ultrasonic pulses | |
US3171095A (en) | Stream and sound speed instrument | |
SU1396041A1 (en) | Ultrasonic device for determining the properties of moving medium | |
SU815614A1 (en) | Ultrasonic method of young's modulus measurement | |
SU607462A1 (en) | Method of measuring vortical component of sea current velocity | |
Fisher et al. | Ultrasonics as a standard for volumetric flow measurement | |
RU2549245C1 (en) | Method to determine speeds in moving medium | |
SU569854A1 (en) | Ultrasonic flowmeter for | |
CN115792273B (en) | Method for measuring fluid flow rate, flow measuring device and computer storage medium | |
RU2195635C1 (en) | Method of measurement of level of liquid and loose media | |
RU1757304C (en) | Ultrasonic level gage | |
SU684349A1 (en) | Ultrasonig meter of pressure in liquid media | |
JPS5836020Y2 (en) | Sekisui Waterway Ultrasonic Flowmeter | |
SU970222A1 (en) | Device for measuring flow speed | |
SU870957A1 (en) | Device for pulse ultrasonic flow speed meter graduation |