SU330346A1

SU330346A1 - ULTRASONIC FLOWMETER

Info

Publication number: SU330346A1
Application number: SU1463967A
Authority: SU
Inventors: А. А. Иванов А. С. Оганесов Н. И. Бражников

Description

Данное изобретение относитс к области измерени расхода жидкости с помощью ультразвука.This invention relates to the field of flow measurement using ultrasound.

Известные ультразвуковые расходомеры, содержащие одноканальный акустический преобразователь, генератор импульсов, усилители , формирователь и регистратор, дают значительную погрешность измерени расхода вследствие изменени скорости распространени ультразвука в контролируемой среде.The known ultrasonic flowmeters containing a single-channel acoustic transducer, a pulse generator, amplifiers, a driver, and a recorder provide a significant error in the measurement of the flow rate due to a change in the propagation velocity of ultrasound in a controlled environment.

Предлагаемый расходомер дл повышени точности за счет уменьшени вли ни изменени скорости распространени ультразвука в контролируемой среде снабжен интегратором , подключенным к соединенному с синхронизирующим входом генератора выходу одного из усилителей, регулируемым усилителем , один вход которого соединен с формирователем , а другой - с интегратором, и фильтром нижних частот, включенным между регулируемым усилителем и регистратором .The proposed flow meter for improving accuracy by reducing the effect of the change in the speed of ultrasound propagation in a controlled environment is equipped with an integrator connected to the output of one of the amplifiers connected to the clock input of the generator, an adjustable amplifier, one input of which is connected to the driver, and the other to the integrator, and a filter low pass, connected between the adjustable amplifier and the recorder.

На чертеже приведена схема описываемого расходомера, содержащего отрезок трубопровода /, в котором установлены пьезоэлементы 2, 3. Пьезоэлементы соединены с выходами генератора 4 и входами усилителей 5, 6. Выходы генератора 4 соединены также с блокирующими входами усилителей 5, 6. Выходы усилителей 5, 6 подключены ко входам формировател 7, а выход усилител 5 - к интегратору 8 и синхронизирующему входу генератора импульсов 4. Входы регулируемого усилител 9 соединены с формирователем 7 и интегратором 8, а выход через фильтр нижних частот 10 подключен к регистратоРУ iJРасходомер работает следующим образом.The drawing shows a diagram of the described flow meter containing a pipe segment / in which piezoelectric elements 2, 3 are installed. The piezoelectric elements are connected to the outputs of the generator 4 and the inputs of amplifiers 5, 6. The outputs of the generator 4 are also connected to the blocking inputs of amplifiers 5, 6. The outputs of amplifiers 5, 6 are connected to the inputs of the imaging unit 7, and the output of the amplifier 5 is connected to the integrator 8 and the clock input of the pulse generator 4. The inputs of the adjustable amplifier 9 are connected to the driver 7 and the integrator 8, and the output through the low-pass filter 10 conn. Yuchen to the registrar iJ The flow meter works as follows.

Генератор 4 одновременно возбуждает пьезоэлементы 2, 3, которые излучают в контролируемую среду ультразвуковые колебани , распростран ющиес навстречу друг другу. Колебани достигают пьезоэлементов, преобразуютс последними в электрические импульсы и поступают на вход усилителей 5, 6. Усиленные сигналы поступают на вход формировател 7, который вырабатывает нормированные по амплитуде импульсы. Длите.ьность этих импульсов пропорциональна скорости V потока и обратно пропорциональна квадрату скорости ультразвуковых колеба НИИ в контролируемой среде. Одновременно с выхода усилител 5 The generator 4 simultaneously excites piezoelectric elements 2, 3, which emit ultrasonic oscillations propagating towards each other in a controlled environment. The oscillations reach the piezoelectric elements, are transformed last into electrical pulses and arrive at the input of amplifiers 5, 6. The amplified signals arrive at the input of a forcing device 7, which produces normalized pulses in amplitude. The duration of these pulses is proportional to the velocity V of the flow and is inversely proportional to the square of the velocity of the ultrasonic oscillations in the controlled environment. Simultaneously from the output of the amplifier 5

синхронизирующий вход генератора 4 пос пает импульс, вызывающий его повтори ) срабатывание. Таким образом, частота импульсов на выходе формировател 7 пропорциональна скорости ультразвука в жидкоспи.the clock input of the generator 4 sends an impulse causing it to repeat) operation. Thus, the frequency of the pulses at the output of the imager 7 is proportional to the speed of ultrasound in the liquid.

поступают нормированные импульсы и посто нное напр жение на выходе интегратора пропорционально частоте следовани импульсов и, следовательно, скорости ультразвука. Это посто нное напр жение управл ет коэффициентом передачи регулируемого усилител 9, при этом выходное напр жение фильтра нижних частот 10 содержит посто нную составл ющую , пропорциональную скорости жидкости и не завис щую от скорости ультразвука .normalized pulses arrive and a constant voltage at the integrator output is proportional to the pulse frequency and, therefore, the ultrasound velocity. This constant voltage controls the transmission coefficient of the adjustable amplifier 9, while the output voltage of the low-pass filter 10 contains a constant component that is proportional to the velocity of the liquid and is independent of the speed of ultrasound.

Предмет изобретени Ультразвуковой расходомер, содержащий одноканальный акустический преобразователь , генератор импульсов, усилители, формирователь и регистратор, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , он снабжен интегратором, подключенным к соединенному с синхронизирующим входом генератора выходу одного из усилителей, регулируемым Зсилителем, один вход которого соединен с формирователем, а другой - с интегратором , и фильтром нижних частот, включенным между регулируемым усилителем и регистратором.Subject of the invention. An ultrasonic flowmeter comprising a single-channel acoustic transducer, a pulse generator, amplifiers, a driver and a recorder, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, it is equipped with an integrator connected to the output of one of the amplifiers regulated by the Zsiliter, connected to the synchronizing generator input, one the input of which is connected to the driver and the other to the integrator and the low-pass filter connected between the adjustable amplifier and the recorder.