SU1624257A2 - Устройство дл измерени скорости потока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике акустических и5мерений и может быть исгюль- зоаано в различных отрасл х народного 2 хоз йства дл  измерени  скорости потока в реках и каналах. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости измерени . Введение в измерительно-управл ющее устройство ан гиреверберацнонного устройсл- 89 12 позвол ет разнести принимаемые ультразвуковые сигчглы во воемени и обеспечить тем самым отсутствие впи ни  на принимав ; й сигнала переизлучени  и вызва мой им реверберации. Рэзне- Cfнио гигиа тв РО времени делает некритичным i ,-;t.op места установки ус «рой- стаз на измерит епыном с т поре и распростран в 1 область пгч-менени-j ультрэзруковых иэмрритолей нт с малыми глубинами 2 ил.

Description

л

1C

Изобретение относитс  к технике акустического измерени  и может бьп ь использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл  измерени  скорости потоков в реках и каналах

Це ил У зобретени  - повышенна помехоустойчивости измерени  скорости течени 

На фиг. 1 изображена структурна  схема предлагаемого устройства (где V - направление скорости гк тока), на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства (где а - импульс запуска на выходе хронизатора; б - сигнал гидрофона при излучении, а - сигнал на выходе приемника , г - сигнал на ныходе соответствующего селектора ретрансл тора д - сигнал гидрофона при переиэпучении, е - импульс строба, ж - сигнэл на выходе устройства временного сдвига импульса запуска; з - сигнал гидрофона при излучении, и - сигнал а входе приемника, к - сигнал на выходе

соответст вующего селект ора рет рансл то- ра; л - сигнал на входе приемника; м - сигнал на выходе соответствующего селектора , н - сигнал гидрофона при переизлучении; о - сигнал на входе приемника; н - сигнап на выходе соответствующего селектора; р - сигнал на выходе устройства временного сдвига прин того импульса).

Устройство содержит (на правом берегу ) гидрофоны 1 и 2 и измерительно-управ- л ющее устройство 3. состо щее из хронизатора 4, гидроакустически/ приемопередатчиков 5 и 6 (5 и б1- передатчики; 5 и приемники), измерител  7 временных интервалов и измерител  8 воеменного рассогласовани , кроме того, устройство содержит (на левом берегу) гидрофоны 10 и 11 антиреверберационного устройства 12, состо щего из устройства 12 воеменного сдвига импульса запуска и аналогичного устройства 12 временного сдвига прин о ю ю

1Л 44

чэ

того импульса, устройство 3 npfn временным сдвигом, промежуточный счетчик 14, устройство 15 сравнени  и цифровой счетчик 16 временного сдвига, регистр 17 пам ти и устройство 18 сравнени , а также ретрансл тор 19. Устройство работает следующим обрз- зом.

При включении устройства тактовые импульсы с тактового выхода хронизатора 4 поступают на тактовые входы измерител  временных 7 интервалов, устройства 12 временного сдвига импульса запуска и устройства 12 временного сдвип прин тою импульса антиреверберационного устрой- ства 12, в результате чего обеспечиваетс  необходима  идентичность п менногс сдвига излученного и прин тою сигнала

Импульс запуска с запускакнцего выхо да хронизатора 4 (фиг.2а) поступает v-э зз пуск измерител  7 временных интервалов передатчика 5 и на сигнальный вход чс ройства 12 временного сдвига импульса запуска. При поступлении на него импуи гт запуска передатчик 5 возбуждает гидрофон 2, на выходе которого формируетс  ультразвуковой зондирующий импульс (фиг 51 излучаемый в поток по более короткой гг, ектории (с гидрофона 2 на гидрофон 11). Через врем  ti (фиг.2в) ультразвуковой им- пульс, прошедший через исследуемый лоток , поступает на гидрофон 1 I и дал ч; НА соответствующий ему приемник ретртисл - тора.

В ретрансл торе производ тс  тс -че операции, что и в устройстве- про ют и г , f результате чего в момент врегпми i (фиг.2г) формируетс  сигнал поиемт, сле чего производитс  переиэл ченис- улг- тразвукового импульса в обратно направлении (фиг.2д), но по более длинной траектории (с гидрофона 10 на гидрофон 1).

Ультразвуковой импумьс, npi/.п тым i ид- рофоном 1, формируетс  приемником 6 и поступает на первый сигнальный вход измерител  7 временных интервалов и сигнальный вход устройств 1, временного сдпим прин того импуп-сэ

По сигналу, поступившему с выхода приемника первый сигнальный вход измерител  7 временных интервалов, производитс  измерение временного интервала Ti + Тз По сигналу, поступившему на сигнальный вход устройства 12 временною сдвига, тактовые импульсы с хронизатора & начинают заполн ть промежуточный счетчик 14, В каждом такте производитс  сравнение в устройстве 15 числа, записанного в промежуточный счетчик, с числом, золист ным в счетчик временного сдвига которое .оответствует начальному временному двигу, равному iCO м/с

Сигнал с выхода устройства 15 сравнени , задержанным на 100 м/с, в момент времени и Тз т сдтах поступает на второй сигнальный вход измерител  7 временных интервалов

Импульс запуска с хронизаюоа 4, поступивший на сигнальный вход устройства 12 временною сдвига, задерживаетс  аналогичным образом

С выхода устройства 12 временного слчига импул;.г, запуска задержанный на 100 м/с, поступает на третий сигнальный ВАОД изм. m т 7 вре лснных интервалов и нг jrin,, if fi/i i Передатчик б воз- :т гмдрп HI- 1 пг е чего формируетс  -/г ,тр, зпуко ,м. ..пульс, который Иопх i it, г с/ьзчкмый поток по более ДШ1ЧН31 чг е- гории (с гидрофо з 1 на гид- гюфпн 10) ( ir з)

тг ультраз эукороГ импульс, пс оа.гдш / /ч т-дуемый поток, пост- пает на ,г роФ in 11 (; -ч 2е, и) и на соответству- ТИ ии прис л ретрансл тора (фиг 2к).

В pei ч пюре 19 производитс  фор- ми;хп i , г сн того CHI нала ггд + Т2 и пе- . л угыразиукового импульса по белее ко i тпаектооии (с гидрофона 11 гидрофон 2 фиг н ot

Ультразвуков1 о имп.тьоы ьереизлу- ченные ppfi1 л т о рои нисход т чсре ис /ЮмУ v и поток поступлю из указанные идрофоны и формируютс  соответствую щими приемни тг и с гидрофона 1 в момент времени 1 - Т j (приепнин б) с 2 в MOf- i nr i - Т2 Ti fnpweMHi-t 5 ;

Сит in г вывода поиемиика5 поступает непосредг гв. и« чеп ртый сигнальный вход lunepi7 огеменных 1 нтэрсзлсз

Визг- рит п /времзнни1 мнтрр з-члов изморч тг  разность между интервалами TI- Тз + тгдгглх и ;-,дтах +Ti+Гл, радость между интерпапами гсдтах и Гсдтпх Т2 + Тч и временной ин if рвал Ti + Тз

В вычислительном устройсгее (также как и и устройстче-пр потопе) вычисл етс  скорость потока но формуле 11

W - I (

(Ti4-l3 Т2

+ т

)де К - масштабный козффициен,, )предр лаемый параметрами ,ельчого створа

Полученный в езу отанз аь. -/тач- ич величины зремзнмо ч) И1чер-,5г rrflrnax из временного nmopf.T1 rcytfndx-i T2 Т ви°менной интервал Т2 + T-i запоминаетс  в регистре 17 пам ти устройства 13 управлени  временным сдвигом.

В следующем измерительном цикле величина вновь измеренного временного интервала Тз + Та сравниваетс  в устройстве 18 с результатом, полученным в предыдущем цикле.

В том случае, если эти временные интервалы равны, в устройстве 13 управлени  временным сдвигом вырабатываетс  команда , по которой производитс  уменьшение числа, записанного в ситчик 16 временного сдвига на величину, соответствующую выбранному дигчрету временного :„двига, равную Лгсд

Величину АгСД1 вь-бирают исход  из спектрального состава пульсационных со- стэвл ющил скорости потока ( - 10 м/с). Подобную операцию повтор ют по каждой последующей посыпке ло тех пор, ппка ре- верберационна  помеха не поп-);;пет в строб (позици  е временной диаграммы на фиг.2), Это приводит к тому, что рез лыз1 последнего измерени  интервала 72 + будет значительно отличатьс  or предыдущего в меньшую сторону. После получени  разности временных интервалов более прин того заранее значени  в устройстве управлени  временным интервалом пыра- батываетс  команда на обратное увеличение временного сдвига на величину одного дискрета, равную А тсд

На этом закан |иааетс  настроечный цикл и кзчинаетс  рабочий, о чем ил устрой /1-±ЈЈ/;Ји4Ш %/ г ( ( t J

,(1Ы, . ${ -,;.-, , ,,/, , ,.г

II ьла

ства 13 управлени  временным сдвигом выдаетс  соответствующа  команда в устройство 9 вычислени . Исход  из выбранного дискрета временного сдвига, максимальный настроечный цикл состоит из дес ти посылок,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  скорости потока по зет,св. № 1224586, отличающее с   тем, что, с целью повышени  помехо- УЬТОЙЧИВОСТИ измерений, измерительно- управл ющий блок Дополнительно содержит первую и вторую схемы временного одоига, регистр пам ти и схему сравнени , при этом перва  и втора  схемы временного сдвига соединены своим тактовым входом с тактовым выходом хронизаторз, перва  схема временного сдвига своим сигнальным входом соединена с запускающим выходом хронизатора, а сигналь.нм выходом - с входом первого передатчика, вторг.ч схема временного сдвига своим сигнальным входом соедине- i.a с выходом первого приемника, а сигнальным выходом - с сигнальным входом блока измерени  временных интервалов, информационный вход регистра пам ти и первнй вход схемы сравнени  соединены с вы ходом измерител  временных интервалов , управл ющий вход регистра пам ти соединен с управл ющим выходом хронизатора . первым командным выходом схема сравнени  соединена с управл ющими входами первой и второй схем вре5 мрнного сдвига.