SU1744267A1 - Устройство дл измерени скорости газовоздушных потоков - Google Patents

Description

(21)3900739/10 (22)26.12.84 (46)30.06.92. Бюл. Ns 24

(71)Московский горный институт

(72)Л.А.Пучков, С.З.Шкундин, А.М.Бондарев и А.В.Лихачев

(53)534,232(088 8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1682590. кл. Е 21 F 5/00, 28.09.83.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗОВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ

(57)Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл 

измерени  скорости газовоздушных потоков в горных выработках. Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости за счет увеличени  КПД электроакустического преобразовани  и работы на плоской волне Устройство содержит излучающий 1 и приемный 2 кольцевые пьезоп- реобразователи, закрепленные через акустические изол торы 3 на торцах корпуса 4, усилитель 5, генератор 6, схему 7 сравнени . Диаметр цилиндрического измерительного канала 8 выбираетс  из приведенного соотношени . 1 ил.

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости газовоздушных потоков в горных выработках.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости за счет увеличени  КПД электроакустического преобразовани  и работы на плоской волне.

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  измерени  скорости газовоздушных потоков.

Устройство включает излучающий 1 и приемный 2 кольцевые пьезокерамическце преобразователи, прикрепленные через акустические изол торы 3 к торцам корпуса 4, усилитель 5, вход которого подключен к приемному кольцевому пьезокерамическо- му преобразователю 2, генератор б, выход которого соединен с излучающим кольцевым пьезокерамическим преобразователем 1, схему сравнени  7, один из входов которой соединен с выходом усилител  5, а второй вход подключен к генератору 6. При этом диаметр цилиндрического измерительного канала 8 выбираетс  из приведенного соотношени 

Устройство работает следующим образом .

Излучающий кольцевой пьезокера- мический преобразователь 1 возбуждает в канале 8 ультразвуковые волны, распростран ющиес  в канале 8 со скоростью С принимающиес  приемным пьезокерамическим преобразователем 2 и преобразующиес  последним в электрические колебани . Усиленный усилителем 5 сигнал с приемного преобразовател  2 подаетс  на один из входов схемы сравнени , на второй вход которой поступает опорный сигнал с генератора 6.

В результате расчетов и последующих экспериментов было установлено, что на резонансной частоте излучател  при определенно выбранном из указанного соотношени  диаметре канала отсутствует волноводное распространение ультразвуковых волн с разными групповыми скорост ми в канале, а распростран етс  только

СО

с

VJ

4 I Ю О vj

плоска  волна, что исключает по вление на приемное пьезокерамическом преобразователе помех в виде сигналов от этих волн, причем одностороннее крепление кольцевых пьозокерамических преобразователей повышает уровень полезного сигнала за счет повышени  КПД электроакустического преобразовани . При этом устройство работает в резонансной области пьезокерамиче- ских преобразователей на рабочей частоте, котора  рассчитываетс  по формуле

Сзз

fo

ла

где Сзз- посто нна  пьезокерамики, м/с;

а - средний диаметр кольцевого пьезо- керамического преобразовател  м.

При наличии потока скорость распространени  ультразвуковой плоской волны в движущейс  относительно неподвижных излучател  и приемника газовоздушной среде равна векторной сумме скорости ультразвуковой волны С и скорости потока V, что приводит к изменению времени распространени  ультразвуковой волны, котора  фиксируетс  приемным преобразователем. На вы, jfle схемы сравнени  по вл етс  сигнал , пропорциональный разности фаз между опорным и прин тыми колебани ми.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  скорости газовоздушных лот оков, включающее кольцеи

   72ZЈ &ZZZZZZZ%ZA

   10

   15

   20

   вые излучающий и приемный пьезокерами- ческие преобразователи с присоединенными к ним акустическими изол торами, корпус, в теле которого выполнен цилиндрический канал, усилитель, вход которого соединен с приемным кольцевым излучающим преобразователем, генератор, выход которого соединен с излучающим кольцевым пьезокерамическим преобразователем, схему сравнени , один из входов которой соединен с выходом усилител , отлучающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости за счет увеличени  КПД электроакустического преобразовани  и работы на плоской волне, акустические изол торы закреплены на торцах излучающего и приемного кольцевых пьезокерамических преобразователей и присоединены к торцам корпуса, диаметр канала которого выбираетс  из соотношени 

   г

   0 0,58   Э , Сзз

   где D - диаметр цилиндрического канала, м;

   а - средний диаметр кольцевого пьезо- керамического преобразовател , м;

   С - скорость звука в газе, м/с;

   Сзз - посто нна  пьезокерамики, м/с при этом второй вход схемы сравнени  соединен с выходом генератора.

   а