SU602866A2 - Ultrasonic device for automatic measuring of rate of flow - Google Patents

Ultrasonic device for automatic measuring of rate of flow

Info

Publication number
SU602866A2
SU602866A2 SU762376943A SU2376943A SU602866A2 SU 602866 A2 SU602866 A2 SU 602866A2 SU 762376943 A SU762376943 A SU 762376943A SU 2376943 A SU2376943 A SU 2376943A SU 602866 A2 SU602866 A2 SU 602866A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
inputs
flow
outputs
switch
Prior art date
Application number
SU762376943A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Львович Борцов
Вакиф Карамович Хамидуллин
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
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 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU762376943A priority Critical patent/SU602866A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU602866A2 publication Critical patent/SU602866A2/en

Links

Description

М1Ы объединены и подключены к выходу одновибратора, два сумматора, первые входы которых подключены к выходам фазометров, вторые - к выходам соответствующих схем И, а выходы суммато ров подключены к входам интеграторов На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 амплитудо-частотна  Характеристика,, где крива  I соответствует измерению против потока, а крива  П - по поток t - рассто ни  между датчиками; на фиг. 3 - эпюры напр жений, по сн ющи работу устройства. Устройство содержит измерительный акустический преобразователь 1 с д м  датчиками П1 и П2; генератор 2, модул торы 3, 4; фазометры 5, б; реле 7, 8; коммутатор 9; регистрирующи прибор 10, интегратор ,11, одновибратор 12, сумматоры 13, 14, схемы И 15 16. Каждый из каналов измерени  состо из модул тора 3, 4, фазометра 5, б, реле-7, 8, сумматора 13, 14, схемы И 15, 16. Выход интегратора 11 соединен с входом перестройки частоты генератора 2. Выход генератора 2 соединен с измерительным входом регистрирующего прибора 10 и с входами модул торов 3, 4 и фазометров 5, 6. В каждом канале выход модул торов 3, 4 соединен с соответствующим датчиком П1, П2 ., измерительно-акустического преобразовател  1 и со вто рым входом фазометра 5, 6 другого канала. Выход фазометров 5, 6 соединен с реле 7, 8 и с первым входом сумматора 13, 14. Выходы реле 7 и реле 8 соединены с входами коммутатора 9, первый выход которого подключен к управл ющим входам модул тора 3, фаз метра 5 и схемы И 15 одноЛ) канала, а второй - к у правл ющим входам моду л тора 4, фазометра 6 и схемы И 16 другого. Первый (второй) выход коммутатора 9 подключен через последовательно соединенные схему И и сумматор 13, 1 к соответствунлцему входу интегратора 11. Третий Выход коммутатора 9 подключен к управл ющему входу регис рирующего прибора 10 и к одновибрато ру 12. Выход одновибратора 12 подклю чен к вторым входам схем И 15, 16. .Устройство работает следующим образом . Пусть в исходном состо нии вк чвн канал измерени  по потоку. При этом выходной сигнал U, , (фиг. 3 д) положительной пол рности с кс виутато ра 9 открывает модул тор 3 и фазометр 5. Напр жение на выходе одновиОратора 12 в исходном состо нии имее положительную пол рность ( фиг. 3 в). Этот сигнал подаетс  одновременно на обе схемы И 15, 16 и открывает их. При этом напр жение Uj проходит. через схему И 15 на сумматор 13. Сигнал на выходе сумматора 13 равен алгеб аической сумме выходных напр жений Ц фазометра 5 и U коммутатора 9. . . Дл  обеспечени  работрспособности Устройства необходимо, чтобы выполн лось следующее неравенство: ..J гдеиф д.- максимальное напр жение на выходе фазометра 5, 6 (фиг. 2). Выходное напр жение сумматора 13 подаетс  на первый вход интегратора 11. При выполнении указанного неравенства на выходе интегратора 11 формируетс  монотонно-спадающее напр жение ( фиг. 3 ё), которое, воздейству  на вход перестройки частоты reHepaTojSa 2, плавно уменьшает его частоту. При изменении частоты генератора 2 от значени  J до..{ . выходное найр жэние фазометра 5iпримет нулевое значение К раз, где К - целое число (фиг. 2, крива  П). Реле 7 формирует короткие прАмоугольные импульсы (фиг. 2), приблизительно соответствук цие нулевым значени м выходного напр жени  фазо метра 5. Эти импульсы поступают на коммутатор 9, который открывает регистрирующий прибор 10 дл  измерени  частоты.генератора 2 в моменты времейи , соответствукидие первому и к-му импульсам на выходе реле 7. Причем частота f генератора 2, соответствуклца  первоМу импульсу, увеличивает показани  регистрирующего прибора 10, а К-ому - уменьшает. На выходе регистрирующего npif6opa 10 фиксируетс  разность частот f Л i котора  пропорциональна скорости распространени  ультразвука С от одного датчика П1 к другому П2 , где CQ- скорость ультразвука в среде; V- скорость потока. Сигналы коммутатора 9 одновременно запускают регистрирующий прибор 10 и одновибратор 12, которые формируют отрицательные импульсы напр жени  Ное длительностью t , равной времени измерени  частоты регистрирукадим приборсщ 10 (фиг. 3 в) . Эти импульсы подаютс  на обе схемы и 15, 16 и закрывают их на врем  Г, При этом выходное напр жение ХТц коммутатора 9 не поступает на сумматоры 13 и 14. Выходное напр жение фазометра, равное в начальный момент времени порогу срабатывани  реле дТТр поступает на васод интегратора 11 через сосЛветствую щий сумматор. Под действием этого сигвгша интегратор 11 подстраивает частоту - генератора 2 на величину &-j (фиг. 2). Таким образом, компенсируетЬ  ошибка д t обусловленна  порогом срабатывани  реле течение времени V иа вход интегратора 11 поступает вьйсслной сигнал фазометра Иф , близкий к нулю. Поэтому выходное напр жение интегратора 11 сохран ет посто нное значение на врем  6 каждый раз после действи  первого и К-го импульсов реле 7, 8 (фиг. 3) Следовательно, за врем  измерени  регистрирующим прибором 10 частота г.енератора 2 ие измен ет своего значени , что повышает точность определени  скорости потока. Через врем  С после воздействи  К-го импульса с выхода реле 7 коммутатор 9 открывает модул тор 4 и фазометр 6, т.е. подклкпаетс  каиал измерени  против потока. При этом выходное напр жемие с коммутатора 9 UK(Фиг. 3 г цодаете  через схему И 16 и суьвлатор 1 на другой вход интегратора 11. На его выходе формируетс  монотонно-возрастакц ее напр жение, которое плавно увеличивает частоту генератора 2. На выходе реле 8 (фиг. 3 а) возникают импульоы , соответствупцие нулевьви значени м выходного сигнгьпа фазометра 6. Регистрирующий прибор 10 измер ет частоту fj и J (фиг, 2, крива  1) генератора. Частота f увеличивает показани  регистрирующего прибора, аM1Ys are combined and connected to the output of the one-shot, two adders, the first inputs of which are connected to the outputs of phase meters, the second - to the outputs of the respective I circuits, and the outputs of the totalizers are connected to the inputs of the integrators. In FIG. 1 is a block diagram of the described device; in fig. 2 is the amplitude-frequency characteristic, where the curve I corresponds to the measurement against the flow, and the curve P to the flow t is the distance between the sensors; in fig. 3 - voltage diagrams showing the operation of the device. The device contains a measuring acoustic transducer 1 with d m sensors P1 and P2; generator 2, modulators 3, 4; phase meters 5, b; relay 7, 8; switch 9; registering device 10, integrator, 11, one-shot 12, adders 13, 14, circuits AND 15 16. Each of the measurement channels consists of a modulator 3, 4, a phase meter 5, b, relay-7, 8, an adder 13, 14, circuits And 15, 16. The output of the integrator 11 is connected to the frequency tuning input of the generator 2. The output of the generator 2 is connected to the measuring input of the recording device 10 and to the inputs of the modulators 3, 4 and phase meters 5, 6. In each channel the output of the modulators 3, 4 is connected with the corresponding sensor P1, P2., measuring acoustic transducer 1 and with the second input of the phase meter 5, 6 of the other channel. The output of phase meters 5, 6 is connected to the relay 7, 8 and to the first input of the adder 13, 14. The outputs of the relay 7 and relay 8 are connected to the inputs of the switch 9, the first output of which is connected to the control inputs of the modulator 3, the phases of meter 5 and the AND circuit 15 one channel), and the second one - to the correcting inputs of the modulator 4, phase meter 6 and circuit 16 of the other. The first (second) output of the switch 9 is connected through a series-connected AND circuit and the adder 13, 1 to the corresponding input of the integrator 11. The third output of the switch 9 is connected to the control input of the recording device 10 and to the one-shot 12. The output of the one-shot 12 is connected to the second the inputs of the circuits And 15, 16.. The device operates as follows. Suppose, in the initial state, in the first channel for measuring the flow. At the same time, the output signal U,, (Fig. 3 d) of positive polarity with xc viator 9 opens modulator 3 and phase meter 5. The voltage at the output of the simulator 12 in the initial state has a positive polarity (Fig. 3c). This signal is simultaneously applied to both the And 15, 16 schemes and opens them. In this case, the voltage Uj passes. through the circuit 15 to the adder 13. The signal at the output of the adder 13 is equal to the algebraic sum of the output voltages C of the phase meter 5 and U of the switch 9.. . In order to ensure the operation of the Device, it is necessary that the following inequality be fulfilled: ..J whereif is the maximum voltage at the output of the phase meter 5, 6 (Fig. 2). The output voltage of the adder 13 is applied to the first input of the integrator 11. When this inequality is fulfilled, a monotone-decreasing voltage is formed at the output of the integrator 11 (Fig. 3f), which, affecting the frequency tuning input reHepaTojSa 2, gradually decreases its frequency. When changing the frequency of generator 2 from the value of J to .. {. the output nairah of the phase meter 5i takes the zero value of K times, where K is an integer (Fig. 2, curve P). Relay 7 generates short rectangular pulses (Fig. 2), approximately corresponding to zero values of the output voltage of phase meter 5. These pulses go to switch 9, which opens recording device 10 for measuring frequency of oscillator 2 at times, corresponding to first and to the kth pulses at the output of the relay 7. Moreover, the frequency f of the generator 2, corresponding to the first pulse, increases the readings of the recording device 10, and K-ohm decreases. At the output of the recording npif6opa 10, the difference between the frequencies f L i is fixed, which is proportional to the speed of ultrasound C from one sensor P1 to another P2, where CQ is the speed of ultrasound in the medium; V- flow rate. The signals of the switch 9 simultaneously start the recording device 10 and the one-shot 12, which generate negative voltage pulses with a duration t equal to the frequency measurement time recorded by the instrument 10 (Fig. 3c). These pulses are applied to both circuits and 15, 16 and close them for a time T. The output voltage XTC of the switch 9 does not flow to the adders 13 and 14. The output voltage of the phase meter, which is equal at the initial moment of time, to the trigger threshold of the dTTR relay, goes to vasod integrator 11 through the corresponding adder. Under the action of this sigvgsha integrator 11 adjusts the frequency of the generator 2 by the value of & j (Fig. 2). Thus, the error d t is compensated for due to the relay triggering time V and the integrator 11 receives a consistent signal from the phase meter If, close to zero. Therefore, the output voltage of the integrator 11 retains a constant value for time 6 each time after the action of the first and K-th pulses of the relay 7, 8 (Fig. 3) Therefore, during the measurement time by the recording device 10, the frequency of the generator 2 changes its value, which improves the accuracy of the flow rate. Through time C after the exposure of the K-th pulse from the output of the relay 7, the switch 9 opens the modulator 4 and the phase meter 6, i.e. The counter-flow measurement is connected. At the same time, the output voltage from the switch 9 UK (Fig. 3g connects through the circuit 16 and the suvator 1 to the other input of the integrator 11. At its output, its voltage is monotonically increasing, which gradually increases the frequency of the generator 2. At the output of the relay 8 (Fig. 3 a) pulses appear, corresponding to the zero values of the output phase meter 6. The recording device 10 measures the frequency fj and J (Fig 2, curve 1) of the generator. The frequency f increases the reading of the recording device, and

Claims (1)

01. f частота j уменьшает. При этом на выходе регистрирующего прибора 10 фиксируетс  разность скоростей ультразвука по потоку и против потока, т.е. измер ема  скорость потока V. Коммутатор 9 через врем  Т после воздействи  К-го импульса с выхода реле 8 подключает канал измерени  по потоку, т.е. открывает модул тор 3, фазометр 5 и схему И 15. Устройство возвращаетс  в исходное состо ние,и цикл измерени  вновь повтор етс . Формула изобретени  Ультразвуковое устройство дл  автоматического измерени  скорости потока по авт.св. 546818, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  и быстродействи , устройство снабжено одновибратором , вход которого соединен с третьим выходом коммутатора, двум  схвмс1ми И, первые входы которых подключены к управл ющим входам фазометров, а вторые входы объединены и подключены к выходу одновибратора, двум  сумматоpetMU; первые входы которых подключены к выходам фазометров, а вторые - к выходам соответствующих схем И, выходы сумматоров подключены к входам интегратора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 546818, кл. G- 01 Р 5/00, 24.03.1976.01. f frequency j decreases. At the same time, at the output of the recording device 10, the difference between the ultrasonic velocities along the flow and against the flow, i.e. the measured flow rate V. The switch 9 through the time T after the exposure of the K-th pulse from the output of the relay 8 connects the measuring channel along the flow, i.e. opens the modulator 3, the phase meter 5 and the circuit 15. The device returns to its initial state and the measurement cycle repeats again. Claims of the invention Ultrasonic device for automatic measurement of the flow velocity according to auth.St. 546818, characterized in that, in order to improve measurement accuracy and speed, the device is equipped with a single vibrator, the input of which is connected to the third output of the switch, two ICs, the first inputs of which are connected to the control inputs of the phase meters, and the second inputs are combined and connected to the output of the single vibrator , two summatpet; the first inputs of which are connected to the outputs of phase meters, and the second - to the outputs of the respective circuits And, the outputs of the adders are connected to the inputs of the integrator. Sources of information taken into account in the examination: 1. USSR Copyright Certificate 546818, cl. G- 01 P 5/00, 03/24/1976. .. f7 . „Т; f .. ..V . у, :; , : % ; . .. f7. “T; f .. ..V. y,: ,:%; . Чч т/й ЛУ/Л Ж7 Vuiy YV WHH t / th LU / L F7 Vuiy YV W ii l IHIIl IHII ППППГППГиРPPPPPPGiR 1one I .-II.-I 1one 1one . t.i . t.i liJJliJJ nm nm -t -t rr
SU762376943A 1976-06-28 1976-06-28 Ultrasonic device for automatic measuring of rate of flow SU602866A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762376943A SU602866A2 (en) 1976-06-28 1976-06-28 Ultrasonic device for automatic measuring of rate of flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762376943A SU602866A2 (en) 1976-06-28 1976-06-28 Ultrasonic device for automatic measuring of rate of flow

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU546818 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU602866A2 true SU602866A2 (en) 1978-04-15

Family

ID=20667255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762376943A SU602866A2 (en) 1976-06-28 1976-06-28 Ultrasonic device for automatic measuring of rate of flow

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU602866A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3023569B2 (en) Method and apparatus for digitally measuring acoustic burst transit time in a fluid medium
US11772129B2 (en) Ultrasonic apparatus
US4069713A (en) Arrangement for determining liquid and gas flow rates
US3727454A (en) Ultrasonic systems for carrying out flow measurements in fluids
JPS60117110A (en) Method and device for measuring flow rate of fluid
US3623363A (en) Ultrasonic flowmeter
SU602866A2 (en) Ultrasonic device for automatic measuring of rate of flow
RU2052768C1 (en) Ultrasonic distance meter
JPH088417Y2 (en) Ultrasonic flowmeter calibration device
SU690310A1 (en) Acoustical dicital level meter
SU546818A1 (en) Ultrasonic device for automatic measurement of flow rate
JPS6048691B2 (en) A circuit device that detects the flow velocity of a flowing medium using an ultrasonic method
SU731306A1 (en) Device for measuring ultrasonic oscillation propagation time
SU1093897A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU419736A1 (en) DEVICE TO REMOVE DYNAMIC CHARACTERISTICS OF ULTRASONIC FLOWMETERS
SU757922A1 (en) Liquid media density measuring method
SU1307325A1 (en) Meter of ultrasound velocity
SU572648A2 (en) Ultrasonic single-channel flowmeter
SU748278A1 (en) Device for measuring phase mismatching
SU939956A1 (en) Ultrasound vibration meter
SU972223A1 (en) Pulse single-channel ultrasonic flowmeter
SU1164551A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU1059432A2 (en) Ultrasonic flowmeter
SU734507A1 (en) Single-channel ultrasonic flowmeter
SU932240A1 (en) Ultrasonic flow meter