SU391398A1 - Бескоммутационный фазовый одноканальный ультразвуковой способ измерения расхода - Google Patents

Description

1

Изобретение касаетс  измерени  расхода ультразвуковыми расходомерами.

Известен безкоммутациоеный фазовый одноканальный ультразвуковой способ измерени  расхода путем встречной посылки непрерывных разночастотпых ультразвуковых колебаний и определени  разности фаз прин тых сигналов.

По предлагаемому способу дл  повышени  точ ости измерени  возбуждают дуплексную пару лриемоизлучателей на трех частотах: продольных соо и поперечных ац колебаний дуплексной пары, и их разностной частоте (соо-СО). Две из «азваппых частот возбуждают ультразвуковые колебани , например, по потоку измер емой среды, а треть  - против потока. С ПОМОЩЬЮ фильтров соответствующих частот и смесител  выдел ют колебани  одной из частот и определ ют разность фаз колебаний этой частоты, прощедших по потоку среды и против него.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Генератор 1 основной частоты юо продольпых колебаний возбуждает пьезоэлемент 2 и ультразвуковые колебани  частоты ио распростра н ютс , например, против потока жидкости . Другой генератор 3 .возбуждает поперечные колебани  пьезоэлемента 4 частотой coi и ультразвуковые колебани  этой частоты распростран ютс  по потоку жидкости. По потоку же распростран ютс  -и колебани  частоты (шо-(ui), получающейс  на выходе смесител  5, на входы которого поступают сигналы с генераторов 1 и 3.

Таким образом, в потоке распростран ютс  колебани  трех частот мо, соь («о-oi). Эти колебани  воспринимаютс  пьезоэлементами 2 и 4 и выдел ютс  фильтрами 6, 7, 8 соответственно .

Выходные сигналы фильтров 7 и S с частотами соответственно со и (соо-a i) поступают на вход смесител  9, выдел ющего суммарную частоту (Оо. Выходные сигналы фильтра 6 и смесител  9 с частотой соо поступают на

вход фазоизмерительного устройства 10 и далее на регистратор 11. .

Пр« использовании акустического преобразовател  без преломлени  выходные сигналы с пьезоэлементов 2 и 4 будут дл  пьезоэлемента 2

.. N.,cos..();(1)

- h .-п)

(2)

дл  пьезоэлемента 4

а„„ КХ.соз.„(/+.--А),(3) где Vu,,, v(,,, v,,, - амплитуды соответствующих колебаний; d - рассто -ние между пьезоэлементами; с - скорость ультразвука в жидкости; VSina - составл юща  скорости потока по .наиравлению распространени  ультразвукового луча. Выходной сигнал смесител  9 и , - N С08(о„( + с + V sin а где V ш„ - амплитуда колебан ий на выходе смесител . Разность фаз колебаний с частотой ио по потоку и против потока. д 2mo Vslna Таким образом, предлагаемый одиоканальный ультразвуковой расходомер позвол ет повысить точность измерени  расхода путем исключени  погрешностей, обусловленных геометрической и акустической асимметри ми. Предмет изобретени  Бескоммутационный фазовый однокаиальный ультр азвуковой способ измерени  расхода путем встречной посылки непрерывных разночастотных ультразвуковых колебаний и определени  Разности фаз прин тых сигналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , возбуждают дуплексную пару приемоизлучателей на основной частоте продольных колебаний дуплексной пары, на основной частоте попереч.ных колебаний дуплексной пары и на их разностной частоте выдел ют одну из этих частот и определ ют разность фаз колебаний этой частоты, прошедших но потоку среды и против него.

/

V

ш.

ш,

/7

Шп