SU546818A1 - Ultrasonic device for automatic measurement of flow rate - Google Patents
Ultrasonic device for automatic measurement of flow rateInfo
- Publication number
- SU546818A1 SU546818A1 SU2186039A SU2186039A SU546818A1 SU 546818 A1 SU546818 A1 SU 546818A1 SU 2186039 A SU2186039 A SU 2186039A SU 2186039 A SU2186039 A SU 2186039A SU 546818 A1 SU546818 A1 SU 546818A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- phase
- inputs
- input
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к технической акустике и может найти применение дл контрол скорости потока жидкостей и газов.This invention relates to technical acoustics and can be used to control the flow rate of liquids and gases.
Известны ультразвуковые измерители скорости потока, имеюидие два измерительных акустических преобразовател , помещенных в измер емый поток, один из которых используетс дл определени скорости ультразвука по потоку, а другой - против потока, разность этих скоростей определ ет скорость потока (1-5). Однако эти измерители имеют недостаточно высокую точность либо из-за взаимного вли ни акустических частей каналов по потоку и против него, либо из-за погрешностей , вносимых фазометром.Ultrasonic flow velocity meters are known, having two acoustic transducers placed in the measured flow, one of which is used to determine the ultrasound velocity along the flow and the other upstream, the difference of these velocities determines the flow velocity (1-5). However, these meters have not sufficiently high accuracy either due to the mutual influence of the acoustic parts of the channels along the flow and against it, or because of the errors introduced by the phase meter.
Известно одно канальное измерительное устройство, содержащее измерительный акустический преобразователь с двум датчиками , два идентичных канала измерени , включающих фазометр и модул тор, входы которых подключены к выходу генератора, а второй вход фазометра соединен с датчиком и выходом модул тора другого канала, коммутатор с двум выходами, каждый из которых соединен с управл ющими входами фазометра и модул тора одного канала, и регистрирующий прибор (6).A single channel measuring device is known, which contains a measuring acoustic transducer with two sensors, two identical measurement channels, including a phase meter and a modulator, whose inputs are connected to the generator output, and the second input of the phase meter is connected to the sensor and the modulator output of another channel, a switch with two outputs , each of which is connected to the control inputs of a phase meter and a modulator of one channel, and a recording device (6).
Однако это устройство имеет недостаточную точность, обусловленную нелинейностью амплитудно-фазовой характеристики фазометров, However, this device has a lack of accuracy due to the nonlinearity of the amplitude and phase characteristics of phase meters,
в результате чего изменение CKopoctH Звука в жидкости вызывает дрейф начальной точки фазометра, котора выходит за пределы линейного участка его амплитудно-фазовой характеристики .as a result, a change in the sound CKopoctH in a liquid causes a drift of the starting point of the phase meter, which goes beyond the linear portion of its amplitude-phase characteristic.
Дл повышени точности измерени скорости потока предлагаемое устройство содержит интегратор, входы которого подключены к управл ющим входам фазометров, а выход - к входу перестройки частоты генератора, два реле, входы которых соединены с выходами фазометров, а выходы - с двум входами коммутатора, третий выход которого соединен с управл ющим входом регистрирующего прибора , измерительный вход которого соединен с выходом генератора.To improve the accuracy of measuring the flow rate, the proposed device contains an integrator, the inputs of which are connected to the control inputs of phase meters, and the output - to the input of the generator frequency adjustment, two relays, whose inputs are connected to the outputs of phase meters, and the outputs - with two inputs of the switch, the third output of which connected to the control input of the registering device, the measuring input of which is connected to the output of the generator.
На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2, 3 - амплитудно-фазова и амплитудно-частотна характеристики фазометра.FIG. 1 is a block diagram of the described device; in fig. 2, 3 - amplitude-phase and amplitude-frequency characteristics of the phase meter.
Устройство содержит измерительно-акустический преобразователь с двум датчиками 1, генератор 2, модул торы 3, 4, фазометры 5, 6, реле 7, 8, коммутатор 9, регистрирующий прибор 10, интегратор 11.The device contains an acoustic measuring transducer with two sensors 1, a generator 2, modulators 3, 4, phase meters 5, 6, a relay 7, 8, a switch 9, a recording device 10, an integrator 11.
Каждый из двух измерительных каналов состоит из модул тора 3 (4), фазометра 5 (6), реле 7 (8).Each of the two measuring channels consists of a modulator 3 (4), a phase meter 5 (6), and a relay 7 (8).
Выход интегратора 11 соединен с входом перестройки частоты генератора 2, выход которого соединен с измерительным входом регистрирующего прибора 10 и с входами модул торов 3, 4 и фазометров 5, 6. В каждом канале выход модул тора 3 (4) соединен с соответствующим датчиком измерительно-акустического преобразовател 1 и со вторым входом фазометра 6 (5) другого канала.The output of the integrator 11 is connected to the frequency tuning input of the generator 2, the output of which is connected to the measuring input of the registering device 10 and to the inputs of the modulators 3, 4 and phase meters 5, 6. In each channel the output of the modulator 3 (4) is connected to the corresponding sensor measuring acoustic transducer 1 and with the second input of the phase meter 6 (5) of another channel.
Выход фазометра 5 (6) соединен с реле 7 (8).The output of phase meter 5 (6) is connected to relay 7 (8).
Выходы реле 7 и реле 8 соединены с коммутатором 9, нервый выход которого подключен к управл ющим входам модул тора 3 и фазометра 5 одного канала, а второй - к управл ющим входам модул тора 4 и фазометра 6 другого. Первый и второй выходы коммутатора 9 соединены с двум входами интегратора 11. Третий выход коммутатора 9 подключен к управл ющему входу регистрирующего прибора 10.The outputs of relay 7 and relay 8 are connected to a switch 9, the nerve output of which is connected to the control inputs of the modulator 3 and the phase meter 5 of one channel, and the second to the control inputs of the modulator 4 and the phase meter 6 of the other. The first and second outputs of the switch 9 are connected to two inputs of the integrator 11. The third output of the switch 9 is connected to the control input of the recording device 10.
Устройство работает следующим образом. Пусть в исходном состо нии включен канал измерени по потоку. Выходной сигнал посто нного уровн с коммутатора 9 открывает модул тор 3 и фазометр 5. Этот же сигнал подаетс на первый вход интегратора И, на выходе которого формируетс линейно-спадающее ндпр жение, которое, воздейству на вход перестройки частоты генератора 2, плавно уменьшает его частоту.The device works as follows. Suppose that in the initial state the measurement channel is connected to the flow. The output signal of a constant level from the switch 9 opens the modulator 3 and the phase meter 5. The same signal is fed to the first input of the integrator I, at the output of which a linearly decreasing voltage is formed, which, affecting the frequency tuning input of the generator 2, gradually decreases its frequency .
На фиг. 3 крива 1 соответствует распространению ультразвуковых колебаний против потока, а крива II - по .потоку, I - рассто ние между датчиками.FIG. 3 curve 1 corresponds to the propagation of ultrasonic oscillations against the flow, and curve II - along the flow, I - the distance between the sensors.
При изменении частоты от значени f до / на выходе фазометра 5 напр жение примет нулевое значение k раз, где k - целое число (см. фиг. 3, крива II).When the frequency changes from f to / at the output of the phase meter 5, the voltage will take a zero value k times, where k is an integer (see Fig. 3, curve II).
Реле 7 формирует короткие пр моугольные импульсы напр жени , соответствующие нулевым значени м выходного напр жени фазометра 5. Эти импульсы поступают на коммутатор 9, который открывает регистрирующий прибор 10 дл измерени частоты генератора 2 в моменты времени, соответствующие первому и k-ouy импульсу на выходе реле 7 (8). Причем частота /+ генератора 2, соответствующа первому импульсу, увеличивает показани регистрирующего прибора, а fe-ому - уменьшает. На выходе регистрирующего приОора фиксируетс разность частот f f k котора пропорциональна скорости распространени ультразвука С от одного датчика к другому.Relay 7 generates short square voltage pulses corresponding to zero values of the output voltage of phase meter 5. These pulses go to switch 9, which opens registering device 10 to measure the frequency of generator 2 at the times corresponding to the first and k-ouy output pulses relay 7 (8). Moreover, the frequency / + of the generator 2, corresponding to the first pulse, increases the readings of the recording device, and decreases the fe-ohm. At the output of the recording prioor, the difference in frequencies f f k is fixed, which is proportional to the speed of ultrasound C from one sensor to another.
С Со 4- и,With Co 4-,
где Со - скорость ультразвука в среде,where Co is the ultrasound velocity in the medium,
V - скорость потока.V is the flow rate.
Под действием -ого импульса на выходе реле 7 коммутатор 9 открывает модул тор 4 и фазометр 6, т. е. подключаетс канал измерени против потока. При этом выходное напр жение с коммутатора 9 подаетс на другой вход интегратора 11. На его выходе формируетс линейно-возрастающее напр жение, которое плавно увеличивает частоту генератора 2. На выходе реле 8 возникают импульсы, соответствующие нулевым значени м выходного сигнала фазометра 6. Регистрирующий прибор 10 измер ет частоты / и /- генератораUnder the action of the 7th pulse at the output of the relay 7, the switch 9 opens the modulator 4 and the phase meter 6, i.e., the upstream measuring channel is connected. At the same time, the output voltage from switch 9 is fed to another input of integrator 11. A linearly increasing voltage is generated at its output, which gradually increases the frequency of generator 2. At the output of relay 8, pulses occur, corresponding to zero values of the output signal of phase meter 6. Recording device 10 measures the frequency of the / and / - generator
2. Показани регистрирующего прибора 10 в момент действи 1-ого импульса увеличиваютс , а при действии k-ото - уменьшаютс . При этом на выходе регистрирующего прибора 10 фиксируетс разность скоростей ультразвука по потоку и против потока, т. е. измер ема скорость V.2. The readings of the registering device 10 at the moment of action of the 1st impulse increase, and under the action of k-from - decrease. At the same time, at the output of the registering device 10, the difference in the ultrasonic velocities along the flow and against the flow, i.e., the measured velocity V, is recorded.
Коммутатор 9 после воздействи -ого импульса с реле 8 подключает канал измерени по потоку, т. е. открывает модул тор 3 и фазометр 5. Устройство возвращаетс в исходное состо ние, и цикл измерени вновь повтор етс .The switch 9 after the impact of the pulse from the relay 8 switches on the measurement channel along the flow, i.e., opens the modulator 3 and the phase meter 5. The device returns to the initial state and the measurement cycle repeats again.
Наличие интегратора 11, вырабатывающего линейно измен ющеес напр жение, в соответствии с которым частота генератора 2 измен етс в определенных пределах, двух реле 7, 8, вырабатывающих пр моугольные импульсы при нулевом напр жении на выходе фазометров 5, 6, дает возможность использовать фазометр как нуль-индикатор разности фаз.The presence of an integrator 11, generating a linearly varying voltage, according to which the frequency of the generator 2 varies within certain limits, two relays 7, 8, producing square pulses at zero voltage at the output of phase meters 5, 6, makes it possible to use a phase meter as zero phase difference indicator.
Это исключает вли ние нелинейности амплитудно-фазовой характеристики фазометра, что повышает точность измерени скорости потока. Фиксаци k нулевых точек на выходе фазометров позвол ет в k раз снизить погрешность измерени .This eliminates the influence of the nonlinearity of the amplitude-phase characteristics of the phase meter, which improves the accuracy of measuring the flow velocity. Fixing k null points at the output of phase meters allows k measurement error to be reduced by a factor of k.
Ширина амплитудно-фазовой характеристики фазометра не органичивает в предлагаемом устройстве верхний диапазон измер емых скоростей потока, что позвол ет увеличить его по сравнению с известными устройствами.The width of the amplitude and phase characteristics of the phase meter does not constitute an upper range of measured flow velocities in the proposed device, which makes it possible to increase it in comparison with the known devices.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2186039A SU546818A1 (en) | 1975-10-31 | 1975-10-31 | Ultrasonic device for automatic measurement of flow rate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU2186039A SU546818A1 (en) | 1975-10-31 | 1975-10-31 | Ultrasonic device for automatic measurement of flow rate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU546818A1 true SU546818A1 (en) | 1977-02-15 |
Family
ID=20636156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU2186039A SU546818A1 (en) | 1975-10-31 | 1975-10-31 | Ultrasonic device for automatic measurement of flow rate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU546818A1 (en) |
-
1975
- 1975-10-31 SU SU2186039A patent/SU546818A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190170550A1 (en) | Ultrasonic transducers using adaptive multi-frequency hopping and coding | |
JPS6156450B2 (en) | ||
SU546818A1 (en) | Ultrasonic device for automatic measurement of flow rate | |
SU901894A1 (en) | Device for measuring ultrasound attenuation rate and coefficient | |
JPH088417Y2 (en) | Ultrasonic flowmeter calibration device | |
SU564601A1 (en) | Medium flow rate ultrasound meter | |
SU1483266A1 (en) | Phase ultrasonic flow meter | |
SU932240A1 (en) | Ultrasonic flow meter | |
SU1384959A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity | |
SU419736A1 (en) | DEVICE TO REMOVE DYNAMIC CHARACTERISTICS OF ULTRASONIC FLOWMETERS | |
SU657255A1 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
SU792077A1 (en) | Medium velocity ultrasonic meter | |
SU1753296A1 (en) | Vibration measuring method | |
SU502225A1 (en) | Ultrasonic flow meter | |
SU1753295A1 (en) | Vibration measuring method | |
SU824059A1 (en) | Hot-wire anemometer | |
SU913066A1 (en) | Ultrasonic echo pulse thickness meter | |
SU794532A1 (en) | Ultrasonic liquid rate meter | |
SU587388A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity in liquid media | |
SU373539A1 (en) | ULTRASONIC DOORSTER | |
SU588493A1 (en) | Meter of ultrasound propagation time in materials | |
SU811137A1 (en) | Method of determining ultrasound propagation speed | |
SU731306A1 (en) | Device for measuring ultrasonic oscillation propagation time | |
SU451031A1 (en) | Ultrasonic range meter | |
SU530193A1 (en) | Ultrasonic velocity meter in materials |