SU1631286A1 - Ультразвуковой расходомер дл измерени малых расходов жидкости - Google Patents

Description

(21)4449794/10

(22)23„05,88

(46) 28.02.94. Бюл. № 8

(71)МГТУ им, Н„Э.Баумана

(72)С.Л.Комиссаров (53) 681.121(088,8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 918790, кл„ G 01 F 1/06, 1983. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМЕР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ РАСХОДОВ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  малых и быстромен ющихс  расходов жидкости Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства Ультразвуковые колебани , формируемые в схеме, проход т по потоку жидкости и против него, выдел ютс  пьезопреобразовател ми 1

и 2 усиливаютс  и формируютс  в пачки импульсов. Затем схемы 12-J3 стро- бировани  выдел ют из пачек первые импульсы, одним из которых запускаетс  синхронизируемый автогенератор 15, и процесс повтор етс . Прин тые сигналы поступают также после стро- бировани  на схему 16 управлени  коммутаторами, котора  переключает коммутаторы 17 и 23 в зависимости от направлени  потока. При этом коммутатор 17 коммутирует входы схемы 18 выделени  разности времен задержки , а коммутатор 23 подключает либо пр мой 24, либо обратный 25 масштабные усилители. Расходомер позвол ет измер ть расход жидкости, текущей как в пр мом, так и в обратном направлении с индикацией направлени  потока. 1 ил,

(Л

а оо

N3

00 ОЭ

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  малых и быстропеременных расходов жидкое- с ти в химическом и транспортном машиностроении , в химическом и металлургическом производстве, при проведении научно-исследовательских работ.

Целью изобретени   вл етс  расши- ю рение функциональных возможностей за счет обеспечени  измерени  расхода жидкости как при пр мом, так и при обратном ее движении.

На чертеже представлена блок-схе- J5 ма ультразвукового расходомера.

Ультразвуковой расходомер состоит из двух пьезоэлектрических преобразователей 1 и 2 участка трубопровода 3, подвод щего 4 и отвод щего 5 20 патрубков, высоковольтного формировател  6 импульсов, двух коммутаторов 7 и 8, двух схем управлени  коммутаторами 9 и 10, двух усилителей-формирователей П и 12, двух схем 13 и 5 14 стробировани  синхроавтогенерато- ра 15, схемы 16 управлени  коммутаторами , первого коммутатора 17, схемы 18 выделени  разности времен задержки , первого демодул тора 19, 30 модул тора 20, формировател  2-1 модулирующего импульса, второго демодул тора 22, второго коммутатора 23, пр мого 24 и обратного 25 масштабных усилителей„эг

Расходомер работает следующим образом.

Синхронизируемый автогенератор 15 вырабатывает последовательность пр моугольных импульсов, котора  до поступает на высоковольтный формирователь 6, а с него на пьезопреобразо- ватели 1 и 2 и на схемы управлени  коммутаторами 8 и 9, которые запирают входные цепи усилителей-формировате- лей 11 и 12 на врем  излучени  ультразвуковых импульсов. После окончани  излучени  коммутаторы 7 и 8 переключают пьезопреобразователи 1 и 2 на прием, открыва  входные цепи усилителей-формирователейс Пройд  по и против потока жидкости ультразвуковые колебани  выдел ютс  пьезопреобразовател ми и через коммутаторы подаютс  на усилители-фор55

мирователи, которые усиливают и преобразуют высокочастотные колебани  в пачки импульсов. Затем схемы 12 и 13 стробировани  выдел ют из пачек

первые импульсы, одним из которых запускаетс  синхронизируемый автогенератор , и процесс повтор етс .

Таким образом, организуетс  замкнута  схема синхрокольца. Если жидкость течет по трубопроводу в пр мом направлении, то лервым на схему 16 управлени  коммутаторами приходит импульс со схемы 14 стробировани  и схема 16 управлени  отключает коммутаторы 17 и 23о Импульсы со схем 13 и 14 стробировани  поступают на схему 18 выделени  разности времен задержки, с которой снимаетс  последовательность импульсов длительность Т TQ- Т( и периодом следовани  Т. Эта последовательноть демодулируетс  фильтром нижних частот (демрдул тор 19), на выходе которого получаетс  напр жение

. чЛг

СО

где U №- амплитуда импульсов.

Затем это напр жение с помощью формировател  21 модулирующих импульсов длительностью Т , синхронизируемого с частотой 1/Т, модулируетс  модул тором 20 и затем демодулируетс 

фильтром 22 нижних частот, на выходе которого получаетс  напр жение

(2)

V игт7 Vo -

Величины UmH Т0 - посто нные, заранее известные, поэтому, подставив в выражение (2)

о

5

к игот0,

(3)

получим выражение (1).

При движении жидкости в направлении , условно выбранном -за пр мое, первым на схему управлени  коммутаторами , представл ющую собой, например , RS-триггер, приходит импульс по входу R, при этом на ее выходе вырабатываетс  О. В случае движени  жидкости в обратном направлении, первым приходит импульс на другой вход (S-вход) и перебрасывает схему управлени  коммутаторами в состо ние 1, При этом коммутатор 17 мен ет местами входы схемы выделени  разности времен задержки, что необходимо дл  ее нормальной работы, так как она конструктивно представл ет собой так называемую схему исключени  ИЛИ Одновременно коммутатор 23 блокирует пр мой усилитель и открывает канал обратного.

51631286

зование предлагаемого ультго расходомера позвол ет расход жидкости текущей мом, так и в обратном направиндицировать направление жидкости пол рностью выход жени 

з т р л т м р в вх с ко му вы пе со то да ус

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ультразвуковой расходомер дл  измерени  малых расходов жидкости, содержащий установленные на измерительном участке трубопровода первый обратимый пьезоэлектрический преобразователь , подключенный к последовательно соединенным первому коммутатору , первому усилителю-формирователю и первой схеме стробировани , второй обратимый пьезоэлектрический преобразователь , подключенный к последовательно соединенным второму коммутатору , второму усилителю-формирователю, второй схеме стробировани  и синхроав- тогенератору,первый и второй выходы которого через соответствующие схемы управлени  коммутаторами соединены с вторыми входами первого и второго коммутаторов третий выход через высоковольтный формирователь импульсов соединен с первым и вторым обратимыми

   0

   5

   0

   5

   0

   пьезоэлектрическими преобразовател ми , а также пр мой масштабный усилитель и последовательно соединенные схему выделени  разности времени задержки, первый демодул тор, модул тор , второй вход которого через формирователь соединен с вторым выходом второй схемы стробировани , и второй демодул тор, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  измерени  расхо- да реверсивных потоков, он снабжен третьим и четвертым коммутаторами, третьей схемой управлени  коммутаторами и обратным масштабным усилителем , причем первый и второй входы третьей схемы управлени  коммутаторами и третьего коммутатора соединены роответственно с выходами первой и второй схем стробировани , третий вход третьего коммутатора соединен с выходом третьей схемы управлени  коммутаторами, выходы третьего коммутатора соединены с входами схемы выделени  разности времени задержки, первый вход четвертого коммутатора, соединен с выходом второго демодул тора , а его выходы соединены с входами пр мого и обратного масштабных усилителей