SU569854A1 - Ultrasonic flowmeter for - Google Patents

Ultrasonic flowmeter for

Info

Publication number
SU569854A1
SU569854A1 SU7502156512A SU2156512A SU569854A1 SU 569854 A1 SU569854 A1 SU 569854A1 SU 7502156512 A SU7502156512 A SU 7502156512A SU 2156512 A SU2156512 A SU 2156512A SU 569854 A1 SU569854 A1 SU 569854A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
switch
flow
pulses
output
input
Prior art date
Application number
SU7502156512A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Гатович Сафин
Евгений Васильевич Дмитриев
Николай Николаевич Антонов
Владислав Алексеевич Решетников
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1686
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1686 filed Critical Предприятие П/Я А-1686
Priority to SU7502156512A priority Critical patent/SU569854A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU569854A1 publication Critical patent/SU569854A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Изобретение относитс  к технике ультразвука и может найти применение дл  измерений расхода жидкостей. Известны ультразвуковые измерительные устройства, основанные на использовании приемоизлучающих преобразователей, поочередно подключаемых к источнику колебаний через переключатель. Однако; такие уст ройства не позвол ют решить задачу измере ни  расхода жидкости. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  ультразвуково расходомер, содержащий преобразователь расхода с несколькими парами I приемоиэлучаюших головок, подключенных через переключатели к формирователю вопбуждаюших импульсов и усилите1тю прин тых сигналов, генераторы импульсов управл емой частоты выходы которых через переключатели подкл чены к формирователю возбуждающих импул сов и к дискриминатору времени, а | входами через другой переключатель - к выходу дискриминатора времени. Однако этот расходомер имеет недостаточно высокую точность. Целью изобретени   бл етс  повышение очности измерени . Это достигаетс  тем, что выход усилите  прин тых сигналов через переключатель одключен к входу формировател  возбуждающих импульсов и к одному из входов искриминатора времени. На чертеже представлена блок-схема расходомера. Расходомер состоит из преобразовател  расхода 1 с акустическими каналами (например , четыре канала), с пьезопреобраиоват л ми 2-9, которые через переключатели 1О и 11 подключены к выходу формировател  12 возбуждающих импульсов и к - входу усил тел  1 а прин тых сигналов. Выход последнего через переключатель 14 подключен к входу формирователи возбузкдаюпшх импульсов 12 и дискриминатора времени 15, выход которого через переключатель 16 соединен с импульсными генераторами 17, 18 упра л емой частоты.л-, л А Выходы импульсных генераторов 17, А через переключатель 19 соединены с формирователем 12 и дискриминатором времени 15. Одновременно генераторы 17, 18 пол .соединены к схеме выделени  разностной чаототы 20. Устройство работает следующим образом При работе расходомера например в режиме излучени  по потоку импульсы генератора 17 через переключатель 19 подают с  на вход формировател  12 возбуждающих импульсов, где формируютс  импульсы определенной формы и амплитуды. Переключатель 19 после пропускани  m импульсов генератора 17 закрываетс . Импульсы возбуждени  через переключатель 10 подаютс  на один из акустических каналов, например, на пьезопреобразователь 2. Ультразвуковые импульсы, проход  через намер емую среду, принимаютс  пьезопреобразователем 6,. Высокочастотные сигналы через переключатель 11 подаютс  на вход усилител  13, усиленный сигнал через череключатель 14-на вход формировател  12 дл  его повторного запуска. Таким образом, цикл повтор етс , но во втором цикле выход переключател  1О и вход переключател  11 подключаютс  к пьезопреобразовател м 3 и 7 соответственшз , т. е. ко второму акустическому каналу в третьем - к пьезопреобразовател м 4, 8; в четвертом - к пьезопреобразовател м 5, В четвертом цикле выход усилител . 13 через переключатель 14 подключаетс  к дискриминатору времени 15, на другой вход которого Подаютс  через переключатель 19 опорные импульсы генератора 17. На выходе дискриминатора 15 по вл етс  напр же ние определенной пол рности и амплитуды в зависимости от временного расположени  опорных и сигнальных импульсов. Это напр жение через переключатель 16 управл ет частотой повторени  импульсов генератора 17 до выполнени  услови  ., где Т - сумм.арнве врем  распространени  ультразвуковой вошсы от пьезопреобразова- тел  9; К - коэффициент внутреннего умножени  расходомера; Tj - период следовани  импульсов гене- ратора 21; i; - врем  прохождени  ультразвуковой волны в 4 - том акустическом канале; и количество акустических каналов, Эти времена определ5гютс  выражением: vfCo v ,(2,) . тогда° . .Л М|, СО(У где С- скорость ультразвуковой волны в измер емой среде;. Vj{)- распределение скорости потока жидкости вдоль оси акустического канала Е; - длина акустического канала; и завис т от закона распределени  скорости потока вдоль каждого лупа. При переключении расходомера в положение излучени  против потока повтор ютс  те же циклы, рассмотренные выше, но в режиме излучени  работают пьезопреобразователи 6-9, а в режиме приема - преоб рааователи 2-5. Так же будут справедливы все выраженнл и dP, т - W т - tf т (e.) де Т суммарное врем  распространени  льтразвуковой волны от пьезопреобразоваел  i2 до 9; Тп. - период следовани  импульсов геератора 8. Разность частот генераторов 17 и 18 ыдел етс  схемой 20 и определ етс  выраением: IT. l«;(l,))Si(1) Расход жидкости через трубопровод опре ел етс : 21 Ф() Я Я(ЗМ$-1ак5у(х,у)у,(2) де 4i(),f2()t) - уравнение сечени  рубопровода; 2Т - диаметр трубопровода; V (f,y)- функци  распределени  корости потока в зависимости от координат ечени . Реша  уравнение (2) приближенно, напри ер, по методу пр моугольников, получаем: и ° (-A-Rr bi(v)ciyi де uTR - рассто ние между ос ми акустичесих каналов; И - количество каналов; (J j- длина хорды сечени  трубопровода плоскости i -того акустического канала; V;(Y) распределение скорости потока жидости вдоль хорды в плоскости i -того кустического канала. it Так какГу(()(Е; и Г Vj (у) дл  плоскоси ( -того акустического канала отличаютс  ишь посто нным множителем, завис щимThis invention relates to an ultrasound technique and can be used to measure the flow of liquids. Known ultrasonic measuring devices based on the use of receiving-emitting transducers, alternately connected to a source of oscillations through a switch. But; Such devices do not allow solving the problem of measuring liquid flow. The closest to the technical essence of the invention is an ultrasonic flow meter containing a flow transducer with several pairs of transmitting and receiving heads connected via switches to the driver of the triggering pulses and amplification of received signals, the output of controllable frequency generators of which through the switches are connected to the driver of the driving impulses owls and the discriminator of time, and | inputs through another switch - to the output of the time discriminator. However, this flow meter is not high enough accuracy. The aim of the invention is to increase the measurement accuracy. This is achieved by the fact that the output of the amplified signals through the switch is connected to the input of the driver of the excitation pulses and to one of the inputs of the time warp detector. The drawing shows the block diagram of the flow meter. The flow meter consists of a flow transducer 1 with acoustic channels (for example, four channels), with piezoconverters 2–9, which are connected via the switches 1O and 11 to the output of the excitation pulses 12 and to the input of the amplifiers 1 of the received signals. The output of the latter through the switch 14 is connected to the input of the drivers of the excitation pulses 12 and the time discriminator 15, the output of which through the switch 16 is connected to the pulse generators 17, 18 of the controlled frequency l., L A And the outputs of the pulse generators 17, A are connected through the switch 19 to the shaper 12 and the time discriminator 15. Simultaneously, the generators 17, 18 are connected to the differential frequency detection circuit 20. The device works as follows When the flow meter is operating, for example, in the flow mode, the pulses are Neutral generator 17 through switch 19 is supplied from the input pulse generator 12 excitation pulses, where pulses of a certain shape and amplitude are formed. The switch 19 after passing m pulses of the generator 17 is closed. The excitation pulses through the switch 10 are supplied to one of the acoustic channels, for example, to a piezo transducer 2. Ultrasonic pulses, passing through the intended medium, are received by a piezo transducer 6 ,. High-frequency signals through the switch 11 are fed to the input of the amplifier 13, the amplified signal through the switch 14 to the input of the driver 12 to restart it. Thus, the cycle repeats, but in the second cycle, the output of the switch 1O and the input of the switch 11 are connected to the piezoelectric transducers 3 and 7, respectively, i.e., to the second acoustic channel in the third, to the piezoelectric transducers 4, 8; in the fourth - to the piezoelectric transducer 5, In the fourth cycle, the output of the amplifier. 13 through the switch 14 is connected to the time discriminator 15, to the other input of which the generator pulses 17 are fed through the switch 19. The output of the discriminator 15 is the voltage of a certain polarity and amplitude depending on the temporal location of the reference and signal pulses. This voltage through the switch 16 controls the pulse repetition rate of the generator 17 until the condition is met, where T is the sum of the propagation time of the ultrasonic head from the piezo transducer 9; K is the coefficient of internal multiplication of the flow meter; Tj is the period of the pulse duration of the generator 21; i; - time of passage of the ultrasonic wave in the 4 - th acoustic channel; and the number of acoustic channels. These times are determined by the expression: vfCo v, (2,). then °. .Л М |, СО (At where С is the velocity of the ultrasonic wave in the measured medium ;. Vj {) is the distribution of the velocity of fluid flow along the axis of the acoustic channel E; - the length of the acoustic channel; and depend on the law of flow velocity distribution along each loop. When the flow meter is switched to the upstream radiation position, the same cycles discussed above are repeated, but piezo transducers 6–9 are in radiation mode, and transducers 2–5 are in reception mode. Also all expressions dP will be valid, t - W t - tf t (e.) De T, the total time of propagation of the ultrasonic wave from the piezo-transform i2 to 9; Mn - the period of the pulse of the generator 8. The difference between the frequencies of the generators 17 and 18 is determined by the circuit 20 and is determined by the expression: IT. l «; (l,)) Si (1) The flow rate of fluid through the pipeline is determined: 21 F () I I (ZM $ -1ak5y (x, y) y, (2) de 4i (), f2 () t ) is the equation of the cross section of the pipeline; 2T - diameter of the pipeline; V (f, y) is a function of the velocity distribution of the flow depending on the coordinates of the flow. Solving equation (2) approximately, for example, by the method of rectangles, we get: and ° (-A-Rr bi (v) ciyi de uTR - the distance between the axes of the acoustic channels; And - the number of channels; (J j - length pipeline chord of the plane of the i-th acoustic channel; V; (Y) the distribution of the flow velocity of the liquid along the chord in the plane of the i-th hustic channel. since HmG (() (E; and G Vj (y) for the plane channels are characterized by a constant multiplier depending on

SU7502156512A 1975-07-16 1975-07-16 Ultrasonic flowmeter for SU569854A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU7502156512A SU569854A1 (en) 1975-07-16 1975-07-16 Ultrasonic flowmeter for

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU7502156512A SU569854A1 (en) 1975-07-16 1975-07-16 Ultrasonic flowmeter for

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU569854A1 true SU569854A1 (en) 1977-08-25

Family

ID=20626703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU7502156512A SU569854A1 (en) 1975-07-16 1975-07-16 Ultrasonic flowmeter for

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU569854A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546855C1 (en) * 2011-02-11 2015-04-10 ДЭНИЕЛ МЕЖЕМЕНТ энд КОНТРОЛ, ИНК. Determination of delay time for ultrasonic flow meters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546855C1 (en) * 2011-02-11 2015-04-10 ДЭНИЕЛ МЕЖЕМЕНТ энд КОНТРОЛ, ИНК. Determination of delay time for ultrasonic flow meters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6727308B2 (en) Improved beam shaping acoustic signal propagation time difference type flow meter
EP3495783B1 (en) Ultrasonic transducers using adaptive multi-frequency hopping and coding
GB1330719A (en) Acoustic flowmeters
US3623363A (en) Ultrasonic flowmeter
SU569854A1 (en) Ultrasonic flowmeter for
US3204456A (en) Ultrasonic flowmeter
RU2284015C2 (en) Method and device for measuring flux discharge
SU1026015A2 (en) Ultrasonic flowmeter
SU808854A1 (en) Ultrasonic meter of a flow rate
RU2190191C1 (en) Ultrasonic pulse flowmeter
SU445837A1 (en) Ultrasonic method of measuring fluid flow
SU822013A1 (en) Device for measuring ultrasound propagation velocity
SU735922A1 (en) Correlation rate-of-flow meter
SU1345063A1 (en) Method of determining depth and velocity of propagation of ultrasonic waves in articles
SU735923A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU1434361A1 (en) Method of measuring propagation velocity of acoustic oscillations in moving media
SU593135A1 (en) Device for measuring ultrasound speed
SU953534A1 (en) Method of determination of pressure in liquid media with gas bubbles
SU947834A1 (en) Control signal shaper for control of liquid metering-out
FR2281571A1 (en) Acoustic liquid flow rate measuring instrument - uses obliquely positioned transducers fed with same pulse trains to measure transit time
SU1113735A1 (en) Device for determination of articles flaws by acoustic emission signals
SU824059A1 (en) Hot-wire anemometer
SU847184A1 (en) Pulse meter of ultrasound speed
SU853397A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU395724A1 (en) SINGLE-CHANNEL ULTRASONIC FLOWMETER