SU1476311A1 - Ultrasonic flowmeter - Google Patents

Ultrasonic flowmeter Download PDF

Info

Publication number
SU1476311A1
SU1476311A1 SU864136356A SU4136356A SU1476311A1 SU 1476311 A1 SU1476311 A1 SU 1476311A1 SU 864136356 A SU864136356 A SU 864136356A SU 4136356 A SU4136356 A SU 4136356A SU 1476311 A1 SU1476311 A1 SU 1476311A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
flow
switch
pipeline
waveguide
output
Prior art date
Application number
SU864136356A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Пранас-Бернардас Пранович Милюс
Юозас Антанович Мотеюнас
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 SU864136356A priority Critical patent/SU1476311A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1476311A1 publication Critical patent/SU1476311A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к ультразвуковой расходоизмерительной гидродинамической технике и может быть использовано при создании контрольно-измерительной аппаратуры. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  расхода. К схеме измерени  расхода добавлены волноводный пьезопреобразователь 7, импульсный генератор 8, коммутатор 9, временной селектор 10, детектор 11, усилитель 12 переменного напр жени  и управл емый аттенюатор 5, которые позвол ют производить коррекцию вычисленной величины расхода в зависимости от того, ламинарный или турбулентный поток проходит через трубопровод. Это обеспечиваетс  периодическим зондированием среды в трубопроводе 3 с помощью импульсного генератора 8, коммутатора 9 и волноводного пьезопреобразовател  7. На выходе детектора 11 имеетс  посто нное напр жение, если поток ламинарный, и пульсирующее - при турбулентном потоке. Это напр жение измен ет коэффициент передачи управл емого аттенюатора 5, внос  необходимую коррекцию в величину расхода. 1 ил.The invention relates to an ultrasonic flow measuring hydrodynamic technique and can be used to create instrumentation. The aim of the invention is to improve the accuracy of flow measurement. A waveguide piezoelectric transducer 7, a pulse generator 8, a switch 9, a time selector 10, a detector 11, an alternating voltage amplifier 12 and a controlled attenuator 5 are added to the flow measurement circuit, which allow the calculated flow rate to be corrected depending on whether the laminar or turbulent the flow passes through the pipeline. This is ensured by periodically probing the medium in the pipeline 3 with the help of a pulse generator 8, a switch 9 and a waveguide piezoelectric transducer 7. At the output of the detector 11 there is a constant voltage, if the flow is laminar, and the pulsating flow is at a turbulent flow. This voltage changes the transmission coefficient of the controlled attenuator 5, making the necessary correction to the flow rate. 1 il.

Description

NUNU

JJ

о соabout with

Изобретение относитс  к ультразвуковой гидродинамической технике и может быть использовано при создании контрольно-измерительной аппаратуры.The invention relates to an ultrasonic hydrodynamic technique and can be used to create instrumentation.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  расхода.The purpose of the invention is to improve the accuracy of flow measurement.

На чертеже показана блок-схема ультразвукового расходомера.The drawing shows a block diagram of an ultrasonic flow meter.

Схема содержит два пьезопреобразова- тел  1 и 2, установленные на трубопроводе 3, измерительную схему 4, управл емый аттенюатор 5, индикатор б расхода, волновод- ный пьезопреобразователь 7, генератор 8, коммутатор 9, временной селектор 10, детектор 11, усилитель 12 переменного напр жени .The circuit contains two piezoelectric transducers 1 and 2 installed on pipeline 3, measuring circuit 4, controlled attenuator 5, flow indicator b, waveguide piezoelectric transducer 7, generator 8, switch 9, time selector 10, detector 11, variable amplifier 12 tension

Известно, что гидродинамическое состо ние потока жидкости характеризуетс  числом Рейнольдса Re- Критическое число Рейнольдса, при котором происходит переход ламинарного течени  в турбулентное, приблизительно равно Re 2300. При ламинарном режиме движени  скорость потока в трубопроводе измен етс  по закону параболы. С переходом в турбулентное течение начинаетс  выравнивание эпюры распределени  скорости по сечению потока. Поэтому каждый турбулентный поток можно представить как собственное движение турбулентных образований, налагающихс  на осредненное движение. При турбулентном течении эти образовани  то возникают, то распадаютс . Чем ближе к стенке трубопровода, тем неравномернее и крупнее амплитуда пульсаций скорости. Это вли ет на эпюру распределени  скорости, а тем самым, и на выбор математического алгоритма дл  определени  расхода жидкости по трубопроводу.It is known that the hydrodynamic state of a fluid flow is characterized by a Reynolds number Re-Critical Reynolds number at which a laminar flow turns into a turbulent one is approximately equal to Re 2300. In a laminar mode of motion, the flow velocity in the pipeline changes according to the parabolic law. With the transition to the turbulent flow, the alignment of the velocity distribution plot over the flow cross section begins. Therefore, each turbulent flow can be represented as its own motion of turbulent formations that impose on averaged motion. In a turbulent flow, these formations either arise or disintegrate. The closer to the pipeline wall, the more uneven and larger the amplitude of the velocity pulsations. This affects the velocity distribution plot, and thus the choice of a mathematical algorithm for determining fluid flow through the pipeline.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На трубопроводе 3 диаметром D установленные пьезопреобразователи 1 и 2 поочередно возбуждаютс  генератором электрических импульсов схемы 4 измерени . Возбужденный электрическим сигналом пьезопреобразователь излучает акустический сигнал , который проходит жидкость в трубопроводе и возбуждает другой пьезопреобразователь .On the conduit 3 with a diameter D, the installed piezo transducers 1 and 2 are alternately excited by the generator of electrical pulses of the measurement circuit 4. A piezoelectric transducer excited by an electrical signal emits an acoustic signal that passes a fluid in a pipeline and excites another piezoelectric transducer.

Измерительна  схема 4 определ ет скорость течени  по формулеMeasuring circuit 4 determines the flow rate using the formula

(-%Ј-),(-% Ј-),

где а - угол между вектором распространени  ультразвука и вектором скорости течени ;where a is the angle between the ultrasound propagation vector and the flow velocity vector;

Т|,Т2 - врем  распространени  ультразвука по Т2 и против TI направлени  потока жидкости. Электрический сигнал, пропорциональный скорости потока, из измерительной схемы 4 поступает на управл емый аттенюатор 5. Одновременно с измерением скоросT |, T2 is the time of ultrasound propagation along T2 and against TI of the direction of fluid flow. An electrical signal proportional to the flow rate from measuring circuit 4 is fed to a controlled attenuator 5. Simultaneously with the measurement of the velocity

ти потока происходит измерение турбулентности в трубопроводе. Это происходит следующим образом. Импульсным генераторомThis flow is the measurement of turbulence in the pipeline. This happens as follows. Pulse generator

8вырабатываютс  импульсы, которые через коммутатор 9 подаютс  на волноводный пьезопреобразователь и возбуждают его. Акустические сигналы проход т волновод и отражаютс  от пограничного сло  течени . Отраженные акустические сигналы проход т волновод и возбуждают пьезопреобразователь . Электрические сигналы, соответствующие отраженным, через коммутатор8, pulses are produced which are fed through a switch 9 to a waveguide piezoelectric transducer and excite it. Acoustic signals pass through the waveguide and are reflected from the boundary layer of the current. The reflected acoustic signals pass through the waveguide and excite the piezoelectric transducer. Electrical signals corresponding to the reflected through the switch

9и временной селектор 10 поступают на детектор 11. Временной селектор пропускает только импульс, отраженный от пограничного сло  потока в трубопроводе. Сигнал детектируетс  детектором 11, усиливаетс  усилителем 12 переменного напр жени  и подаетс  на управл емый аттенюатор 5. Этот электрический сигнал, пропорциональный турбулентности потока, и9 and the time selector 10 arrive at the detector 11. The time selector only transmits a pulse reflected from the boundary layer of the flow in the pipeline. The signal is detected by the detector 11, amplified by the variable voltage amplifier 12 and fed to a controlled attenuator 5. This electrical signal is proportional to the flow turbulence, and

0 управл ет аттенюатором 6, выход которого подключен к индикатору, градуированному единицами расхода. В зависимости от режима движени  потока в трубопроводе 3 на выходе детектора 11 имеетс  посто5  нное напр жение при ламинарном потоке и пульсирующее напр жение - при турбулентном потоке. Известно, что расход при турбулентном потоке уменьшаетс  по сравнению с ламинарным пропорционально величине Х- :0 controls an attenuator 6, the output of which is connected to an indicator graduated by units of flow. Depending on the mode of flow in the pipeline 3 at the outlet of the detector 11, there is a constant voltage at the laminar flow and a pulsating voltage at the turbulent flow. It is known that the flow rate during turbulent flow decreases as compared to laminar flow in proportion to the value of X-:

QSTD Vf /га zHQSTD Vf / ha zH

QQ

JTD2-VJTD2-V

,п,P

(1-1,5) (1-1,5)

i с J цi with J c

где Q - расход;where Q is the flow rate;

D- диаметр трубопровода;D is the diameter of the pipeline;

С - скорость течени ;C is the flow rate;

9t-бездименсионна  величина, завис ща  от турбулентности течени .9t dimensionless value, depending on flow turbulence.

Так коррекци  на турбулентность потока позвол ет повысить точность измерени  расхода в измерител х.Thus, correction for flow turbulence improves the accuracy of flow measurement in meters.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Ультразвуковой расходомер, содержащий отрезок трубопровода с установленными первым и вторым пьезоэлектрическими преобразовател ми и подключенную к ним измерительную схему, индикатор расхода , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  расхода в широком диапазоне, в него введен волноводный пьезопреобразователь, импульсный генератор , коммутатор, временной селектор, детектор, усилитель переменного напр жени  и управл емый аттенюатор, причем первый выход импульсного генератора через коммутатор подключен, к волноводному пье- зопреобразователю, установленному наAn ultrasonic flow meter containing a pipe section with first and second piezoelectric transducers installed and a measuring circuit connected to them, a flow indicator, characterized in that, in order to improve the flow measurement accuracy in a wide range, a waveguide piezoelectric transducer, a pulse generator, a switch, a time selector, a detector, an AC voltage amplifier, and a controlled attenuator, the first output of the pulse generator through the switch connected to the waveguide Nomu transducer mounted on стенке трубопровода, выход коммутатора через временной селектор, детектор и усилитель переменного напр жени  подключен кthe pipeline wall, the switch output through the time selector, the detector and the AC voltage amplifier is connected to управл ющему входу управл емого аттеню- к индикатору расхода, при этом второй выход атора, подключенного сигнальным входом импульсного генератора подключен к управ- к выходу измерительной схемы, а выходом - л ющему входу временного селектора.the control input of the controlled attenuator to the flow indicator; the second output of the ator connected by the signal input of the pulse generator is connected to the control to the output of the measuring circuit, and the output to the left input of the time selector.
SU864136356A 1986-07-30 1986-07-30 Ultrasonic flowmeter SU1476311A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864136356A SU1476311A1 (en) 1986-07-30 1986-07-30 Ultrasonic flowmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864136356A SU1476311A1 (en) 1986-07-30 1986-07-30 Ultrasonic flowmeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1476311A1 true SU1476311A1 (en) 1989-04-30

Family

ID=21263485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864136356A SU1476311A1 (en) 1986-07-30 1986-07-30 Ultrasonic flowmeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1476311A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент GB № 2101318, кл. G О F 1/66, 1983. Пустовойт Б. В. Механика движени жидкостей в трубах. Л.: Недра, 1971, с. 92-96 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2935833B2 (en) Multi-line flow measurement device
US2874568A (en) Ultrasonic flowmeter
JPH0749976B2 (en) Ultrasonic measuring device
JP2006078362A (en) Coaxial-type doppler ultrasonic current meter
WO1988008516A1 (en) Ultrasonic fluid flowmeter
CA1131342A (en) Acoustic flowmeter with reynolds number compensation
RU2660011C1 (en) Method and device for ultrasonic flow method measurement and layout device for controlling ultrasonic flow measurements by practical method
US4011753A (en) Method and device for measuring the flow velocity of media by means of ultrasound
US3370463A (en) Mass flow meter
US4432243A (en) Flow calculator with velocity curve fitting circuit means
JP4535065B2 (en) Doppler ultrasonic flow meter
US3204457A (en) Ultrasonic flowmeter
SU1476311A1 (en) Ultrasonic flowmeter
US3314289A (en) Swirl flow meter transducer system
US3204455A (en) Ultrasonic flowmeter
RU2396518C2 (en) Method and device for acoustic measurement of gas flow rate
JP3103264B2 (en) Ultrasonic flow meter
US3283574A (en) Ultrasonic flowmeter
JPH05180678A (en) Ultrasonic flow meter and method for measuring flow rate by it
EP0093505B1 (en) Method of measuring fluid oscillation amplitude
JP3668119B2 (en) Flow measuring device
RU2190191C1 (en) Ultrasonic pulse flowmeter
US3236098A (en) Ultrasonic measuring device
KR100482226B1 (en) Method and apparatus for measuring the amount of flowing in gas pipe using sonic waves
JP2711133B2 (en) Vortex flow meter