SU679800A1 - Ultrasonic one-channel flowmeter - Google Patents

Ultrasonic one-channel flowmeter

Info

Publication number
SU679800A1
SU679800A1 SU772439747A SU2439747A SU679800A1 SU 679800 A1 SU679800 A1 SU 679800A1 SU 772439747 A SU772439747 A SU 772439747A SU 2439747 A SU2439747 A SU 2439747A SU 679800 A1 SU679800 A1 SU 679800A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
output
modulators
generator
meter
Prior art date
Application number
SU772439747A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вениамин Моисеевич Кушуль
Владимир Львович Борцов
Вакиф Карамович Хамидуллин
Владимир Викторович Рудин
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 SU772439747A priority Critical patent/SU679800A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU679800A1 publication Critical patent/SU679800A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к области ультразвуковых измерений и может найти применение дл  измерени  расхода жидкостей и газов в различных отрасл х промышленности.The invention relates to the field of ultrasound measurements and can be used to measure the flow of liquids and gases in various fields of industry.

Известны одноканальные ультразвуковые расходомеры, включающие два электроакустических преобразовател ,. генератор, коммутатор и регистрирующее устройство, работающие по фазовому методу с попеременной коммутацией {. Такие устройства нар ду со сложностью не обеспечивают достаточной точности.измерений при быстрых изменени х скорости потока.Known single-channel ultrasonic flow meters, including two electroacoustic transducers,. alternator, commutator and recording device operating by phase switching method {. Such devices, along with complexity, do not provide sufficient accuracy in measurements with rapid changes in the flow velocity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  одноканальный ультразвуковой расходомер, содержащий два электроакустических преобразовател  , два модул тора, выходы которых подключены к соответствующим электроакустическим преобразовател м, два селекторных усилител , входы которых подключены к выходам модул торов, фазовый детектор, входы которого подключены к выходам селекторных усилителей , коммутатор, один из выходов ко .торого подключен к управл ющим входам модул торов, д второй выход - куправл ющим входам селекторных усилителей , и генератор, выход которого подключен к модул торам 2. Раэт ность фаз между прин тыми сигналамиThe closest in technical essence to the proposed device is a single-channel ultrasonic flowmeter containing two electroacoustic transducers, two modulators, the outputs of which are connected to the corresponding electroacoustic converters, two selector amplifiers, the inputs of which are connected to the outputs of the modulators, a phase detector, the inputs of which are connected to the outputs of selector amplifiers, a switch, one of the outputs of which is connected to the control inputs of the modulators, and the second output is a control conductive enhancers selector inputs, and a generator, whose output is connected to the modulators 2. Raet phase sequence between received signals

в данном устройстве пр мо пропорциональна расходу и измер етс  Фазовым детектором.in this device, it is directly proportional to the flow rate and is measured by a Phase detector.

Недостатками известного устройства  вл ютс  значительна  погрешностьThe disadvantages of the known device are significant error

измерений и малый динамический диапазон измерений расхода, вследствие нелинейности -статической характеристики фазового детектора, обусловленной нелинейными искажени ми сигналов вmeasurements and small dynamic range of flow measurements, due to the non-linearity of the static characteristics of the phase detector, due to non-linear distortion of signals

модул торах, усилител х и преобразовател х .modulators, amplifiers and converters.

Целью изобретени   вл етс  повыше .ние точности и увеличение динамического диапазона измерени  расхода.The aim of the invention is to increase the accuracy and increase the dynamic range of the flow measurement.

Claims (2)

Это достигаетс  тем, что в предла гаемое устройство введены последовательно соединенные блок перестройки частоты, управл емый генератор и фазометр , при этом второй вход фазомет ра подключен к выходу генератора, вы ход фазового детектора подключен к входу блока перестройки частоты, .а выход управл емого генератора подкпк чей к входу второго модул тора. 36 На чертеже изображена функциональ на  схема предлагаемого ультразвукового расходомера. Устройство содержи модул торы 1, 2 электроакустические преобразователи 3, 4, селекторные усилители 5,6, фазовый детектор 7, блок 8 перестройки частоты, управл в мый генератор 9, фазометр 10, генератор 11, коммутатор 12. Выходы модул торов 1 и 2 соединены с соответствующими электроакустическими преобразовател ми 3 и 4 и с входом селекторных усилителей 5 и 6. Выходы селекторных усилителей 5 и 6 подключены к фазовому детектору 7. Фазовый детектор 7, блок 8 перестрой ки частоты, управл емый генератор 9, фазометр 10 соединены последовательно . Генератор 11 подключен к модул тору 1 и к фазометру 10. Первый выход коммутатора 12 соединен с управл ющими входами модул торов 1, 2, а второй выход - с управл ющими входами селекторных усилителей 5, 6. Моду л тор 2 соединен с выходом управл емого генератора 9. Устройство работает следующим образом . Непрерывные высокочастотные сигналы генератора 11 и управл емого генератора 9 преобразуютс  модул торами 1, 2 в пачки импульсов. Длитель ность и период следовани  этих пачек посто нны и определ ютс  собственными параметрами коммутатора 12, сигна лы которого подаютс  на модул торы 1, 2. Пачки импульсов поступают на электроакустические преобразователи 3, 4 и одновременно излучаютс  в исследуемую среду по потоку и против потока. В момент излучени  селекторные усилители 5, 6 закрыты выходным напр жением коммутатора 12. Ультразвуковые сигналы, проход  через поток, сдвиггиотс  по Фазе друг относительно друга на величину, пропорциональную расходу. Прин тые пачки импульсов преобразуютс  электроакустическими преобразовател ми 3, 4 в электрические импульсы, усиливаемые селекторными усилител ми 5, 6, которые открываютс  на врем  приема напр жением коммутатора 12, и поступают на фазовый детектор 7. Выходное напр жение Фазового детектора 7 подаетс  на блок 8 перестройки частоты, который измен ет частоту управл емого генератора 9 до тех пор, пока не скомпенсируетс  раз ность фаз сигналов на входах фазового детектора 7. в момент компенсации его выходное напр жение равно При этом разность фаз между гармоническими напр жени ми генератора 11 и управл емого генератора 9, измер ема  фазометром 10, соответствует фазовому сдвигу ультразвуковых сигналов в потоке/ т.е. выходное напр жение фазометра 10 пр мо пропорционально измер емому расходу. Точность предлагаемого устройства повышаетс  вследствие того, что фабовый детектор 7 работает вблизи нулевой точки своей рабочей характеристики , поэтому нелинейность его статической характеристики не снижает точность измерени  расходов. Кроме того, на входы фазометра 10 поступают гармонические сигналы непосредственно от генераторов 9 и И, мину  модул торы 1, 2, электроакустические преобразователи 3,4, селекторные усилители 5, б. Поэтому линейность статической характеристики фазометра 10 значительно выше, чем у фазового детектора прототипа. Наличие непрерывных полезных сигналов на выходах генераторов 9 и 11 позвол ет использовать в качестве фазометра 10 выпускаемые отечественной промышленностью цифровые измерители разности фаз, диапазон измерени  которых превышает диапазон измерени  фазовых детекторов, что увеличивает верхнюю границу измер емых расходов. Формула изобретени  Одноканальный ультразвуковой расходомер , содержащий два электроакустических преобразовател , два модул тора , выходу которых подключены к соответствующим электроакустическим преобразовател м, два селекторных усилител , входы которых подключены к выходам модул торов. Фазовый детектор , входы которого подключены к выходам селекторных усилителей, коммутатор , один из выходов которого подключен к управл ющим входам модул торов , а второй выход - к управл ющим входам селекторных усилителей, и генератор, выход которого подключен к входу одного из модул торов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и увеличени  динамического диапазона измерений/ в него введены последовательно соединенные блок перестройки частоты/ управл екый генератор и фазометр при этом второй вход фазометра подключен к выходу генератора, выход фазового детектора подключен к входу блока перестройки частоты, а выход управл емого генератора подключен к входу второго модул тора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1..Бражников И.И. Ультразвукова  фазометри , М., Энерги  , 1968, с. 236. This is achieved by introducing in series the frequency tuning unit, a controlled generator and a phase meter, the second input of the phase meter connected to the generator output, the output of the phase detector connected to the input of the frequency tuning unit, and the output of the controlled generator podkpk whose to the input of the second modulator. 36 The drawing shows the functional scheme of the proposed ultrasonic flow meter. The device contains modulators 1, 2 electroacoustic transducers 3, 4, selector amplifiers 5,6, phase detector 7, block 8 of frequency tuning, controlled oscillator 9, phase meter 10, oscillator 11, switch 12. The outputs of modulators 1 and 2 are connected with the corresponding electroacoustic converters 3 and 4 and with the input of selector amplifiers 5 and 6. The outputs of selector amplifiers 5 and 6 are connected to phase detector 7. Phase detector 7, frequency tuning unit 8, controlled oscillator 9, phase meter 10 are connected in series. The generator 11 is connected to the modulator 1 and to the phase meter 10. The first output of the switch 12 is connected to the control inputs of the modulators 1, 2, and the second output is connected to the control inputs of the selector amplifiers 5, 6. The module 2 is connected to the output of the controlled generator 9. The device operates as follows. Continuous high-frequency signals of the generator 11 and the controlled generator 9 are converted by modulators 1, 2 into bursts. The length and duration of these packets are constant and determined by the intrinsic parameters of the switch 12, the signals of which are sent to the modulators 1, 2. The pulses go to the electroacoustic transducers 3, 4 and are simultaneously radiated into the medium under study and upstream. At the moment of radiation, the selector amplifiers 5, 6 are closed by the output voltage of the switch 12. Ultrasonic signals passing through the stream are shifted along the Phase relative to each other by an amount proportional to the flow rate. Received pulses are converted by electroacoustic transducers 3, 4 into electrical pulses amplified by selector amplifiers 5, 6, which are opened for the time of reception by the voltage of switch 12, and fed to phase detector 7. The output voltage of phase detector 7 is fed to block 8 frequency tuning, which changes the frequency of the controlled oscillator 9 until the phase difference of the signals at the inputs of the phase detector 7 is compensated. at the time of compensation, its output voltage is equal to the difference The phases between the harmonic voltages of the generator 11 and the controlled generator 9, measured by the phase meter 10, correspond to the phase shift of the ultrasonic signals in the stream (i.e., The output voltage of the phase meter is 10 directly proportional to the measured flow. The accuracy of the proposed device is increased due to the fact that the fab detector 7 operates near the zero point of its operating characteristic, therefore the nonlinearity of its static characteristic does not reduce the accuracy of the flow measurement. In addition, the inputs of the phase meter 10 receive harmonic signals directly from the generators 9 and I, mine modulators 1, 2, electroacoustic transducers 3,4, selector amplifiers 5, b. Therefore, the linearity of the static characteristic of the phase meter 10 is significantly higher than that of the prototype phase detector. The presence of continuous useful signals at the outputs of generators 9 and 11 makes it possible to use as a phase meter 10 domestically produced digital meters of phase differences, the measurement range of which exceeds the measurement range of phase detectors, which increases the upper limit of the measured flow rates. Claims of the invention Single-channel ultrasonic flowmeter containing two electroacoustic transducers, two modulators, the output of which is connected to the corresponding electroacoustic transducers, two selector amplifiers, the inputs of which are connected to the outputs of the modulators. A phase detector, whose inputs are connected to the outputs of selector amplifiers, a switch, one of the outputs of which is connected to the control inputs of the modulators, and a second output to the control inputs of the selector amplifiers, and a generator, the output of which is connected to the input of one of the modulators, different By the fact that, in order to increase accuracy and increase the dynamic range of measurements /, serially connected frequency tuning / control generator and phase meter are inserted into it and the second phase meter input is connected to the output dy generator, the output of the phase detector is connected to the input of the frequency adjustment, and an output of the controllable oscillator is connected to the input of the second modulator. Sources of information taken into account in the examination 1..Brazhnikov I.I. Ultrasonic phase metering, M., Energie, 1968, p. 236. 2. Авторское свидетельство СССР 211813, кл. G 01 F 1/00, 1968 (прототип).2. USSR author's certificate 211813, cl. G 01 F 1/00, 1968 (prototype).
SU772439747A 1977-01-17 1977-01-17 Ultrasonic one-channel flowmeter SU679800A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772439747A SU679800A1 (en) 1977-01-17 1977-01-17 Ultrasonic one-channel flowmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772439747A SU679800A1 (en) 1977-01-17 1977-01-17 Ultrasonic one-channel flowmeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU679800A1 true SU679800A1 (en) 1979-08-15

Family

ID=20690484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772439747A SU679800A1 (en) 1977-01-17 1977-01-17 Ultrasonic one-channel flowmeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU679800A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6508135B1 (en) 1998-04-24 2003-01-21 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Liquid flow meter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6508135B1 (en) 1998-04-24 2003-01-21 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Liquid flow meter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU679800A1 (en) Ultrasonic one-channel flowmeter
JPH0452586A (en) Distance measuring apparatus
GB1409332A (en) Measurement of amplitude modulation to phase modulation conversion
Lisitano Automatic Phase‐Measuring System for an 8‐mm Carrier Wave and its 4‐mm Harmonic
SU736041A1 (en) Device for measuring group time delay
SU362253A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE FACTOR
SU811501A1 (en) Device for measuring inhomogeneity of frequency characteristics of communication chennel
SU752197A1 (en) Transformation coefficient meter
SU708228A1 (en) Flowrate meter
SU720738A1 (en) Device for measuring non-uniformity of phase-frequency response of communication channels
SU1078349A1 (en) Device for measuring coefficient of stereo modulator harmonics
SU1137362A2 (en) Pressure and temperature pickup
SU428308A1 (en) PHASE FREQUENCY DISTORTION MEASURING FOUR-POLAR CHARACTERISTICS —-
SU420951A1 (en) PHASE DIFFERENCE METHOD AND PHASE MODULATION METER
SU1002837A1 (en) Thachometer-type flowmeter
SU363931A1 (en) PANORAMIC MEASURING GROUP TIME LATE
SU924604A1 (en) Device for measuring harmonic factor in frequency modulated signal generators and receivers
SU659995A1 (en) Arrangement for measuring amplitude-frequency characteristics of microwave time-delay lines
SU993145A1 (en) Signal delay group time non-uniformity meter
SU742828A1 (en) Quartz resonator parameter meter
SU402826A1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENT OF DYNAMIC AMPLITUDE-PHASE CHARACTERISTICS OF RUN LAMP
SU672494A1 (en) Single-channel compensation-type flowmeter
SU460492A1 (en) The method of determining the dispersion characteristics of the environment
SU978059A1 (en) Device for wide-band conversion of ac to dc voltage
SU870938A1 (en) Flowmeter