SU708228A1 - Flowrate meter - Google Patents

Flowrate meter Download PDF

Info

Publication number
SU708228A1
SU708228A1 SU772556627A SU2556627A SU708228A1 SU 708228 A1 SU708228 A1 SU 708228A1 SU 772556627 A SU772556627 A SU 772556627A SU 2556627 A SU2556627 A SU 2556627A SU 708228 A1 SU708228 A1 SU 708228A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
generator
adder
wave difference
control unit
Prior art date
Application number
SU772556627A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валентинович Дорошков
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2962
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 В-2962 filed Critical Предприятие П/Я В-2962
Priority to SU772556627A priority Critical patent/SU708228A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU708228A1 publication Critical patent/SU708228A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПОТОКА(54) FLOW SPEED METER

II

Изобретение относитс  к области Электроакустики и ультразвуковой техники и может быть использовано, в часности , дл  измерени  скорости потока жидких и газообразных сред, а такйсе дл  измерени  скорости перемещени  тел в данных сред.ах.The invention relates to the field of Electroacoustics and ultrasound technology and can be used, in particular, to measure the flow rate of liquid and gaseous media, as well as to measure the speed of movement of bodies in these media.

Известны устройства дл  измерени  скорости потока текущих сред, основанные на одноканальном фазовом методе С попеременной коммутацией ГП.Devices for measuring the flow rate of flowing media are known, based on the single-channel phase method C by alternating switching of the heterojuncture.

Недостатком этих устройств  вл етс то, что под воздействием компонент потока , обусловленных температурными и концентрационными изменени ми скорости ультразвука нулевые, (рабочие) точки фазоизмерительных устройств непрерывно дрейфуют, что приводит к уменьшению чувствительности устройства.The disadvantage of these devices is that under the influence of the flow components caused by the temperature and concentration changes of the ultrasound speed, the (working) points of the phase-measuring devices drift continuously, which leads to a decrease in the sensitivity of the device.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство , содержащее генератор, подключенный через первый модул тор к первому электроакустическому преобразователюClosest to the invention in its technical essence is a device comprising a generator connected via a first modulator to a first electroacoustic converter.

И к селектирующему входу второго фазо- измерительного устройства, через второй модул тор - к второму электроакустическому преобразователю и к селектирующему Входу первого фазоизмерительного устройства, через регулируемый фазовращатель - к входам опорного сигнала, обоих фазоизмерительных устройств, а через блок коммутации к управл ющим входам первого и второго модул торов и фазоизмернтельных устройств L2J.And to the selection input of the second phase-measuring device, through the second modulator to the second electro-acoustic converter and to the selection Input of the first phase-measuring device, through an adjustable phase shifter to the inputs of the reference signal of both phase-measuring devices, and through the switching unit to the control inputs of the first and second modulators and phase-measuring devices L2J.

Недостатками устройства  вл- ютс  недостаточна  точность и линейность измерений из-за изменени  крутизш 1 преобразовани  скорости потока в электрический сигнал (в результате интерференционных  влений в акустическом тракте) под действием дестабилизирующих факторов в виде температурньсх и ко щентра дионных изменений скорости ультразвука, изменени  рассто ни  между электроакустическими преобразовател ми, ухода частоты колебаний генератора. Кроме того, способ автоматического вырапиивани  фаз сигналов на входах фазоизмерителькых устройств, примененный в известном устройстве, приводит к дополнительной погрешности, обусловленной тем, что ошибка слежени  замкнутой системы автоматики полностью присутствует на выходе основного фазоизмерительного устройства.The drawbacks of the device are insufficient accuracy and linearity of measurements due to a change in the slope of 1 converting the flow rate into an electrical signal (as a result of interference effects in the acoustic path) under the influence of destabilizing factors in the form of temperature and co-dyon changes in the ultrasound velocity electroacoustic transducers, oscillator frequency oscillations. In addition, the method of automatically phasing out the signals at the inputs of phase-measuring devices, applied in the known device, leads to an additional error due to the fact that the tracking error of the closed automation system is fully present at the output of the main phase-measuring device.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство введены блок управлени  и соединенные параллельно разностный элемент и сумматор, входы которых, соединены с выходами фазоизмерительных устройств, а выход сумматора через блок управлени  соединен с управл ющим входом генератора.This goal is achieved by introducing a control unit and a differential element and an adder connected in parallel, the inputs of which are connected to the outputs of phase-measuring devices, and the output of the adder is connected to the control input of the generator through the control unit.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в предлагаемом устройстве обес; ечиваетс  автоматическое поддержание посто нства средней волновой разности в акустическом тракте, чем достигаютс  посто нство и линейность крутизны преобразовани  скорости потока в выходное напр жение, так как последнее однозначно св зано со средним значением волновой разности в акустическом трактеThe essence of the invention is that in the proposed device, the device; Automatic maintenance of the constancy of the average wave difference in the acoustic path is achieved, which ensures the constancy and linearity of the steepness of conversion of the flow velocity into the output voltage, since the latter is uniquely related to the average value of the wave difference in the acoustic path

На чертеже приведена схема предложенного устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство состоит из генератс а 1 синусоидальных колебаний, первого и второго модул торов 2 и 3 первого и второго электроакустических преобразователей 4 и 5, блока 6 коммутации, первого и второго фазоизмерительных устройств 7 и 9, регулируемого фазовращател  8, разностного элемента 10, сумматора 11, блока 12 управлени .The device consists of a sinusoidal oscillation generator 1, first and second modulators 2 and 3 of the first and second electroacoustic transducers 4 and 5, switching unit 6, first and second phase-measuring devices 7 and 9, adjustable phase shifter 8, difference element 10, adder 11, unit 12 controls.

Устройство работает следующим образом . Генератор 1 вырабатывает синусоидальное напр жение высокой частоты , которое . через модул торы 2 и 3 попеременно поступает на электроакустические преобразователи 4 и 5 и непосредственно на блок коммутации 6, формирующий импульсный низкочастотны управл ющий сигнал, который попере- . менно открывает модул торы,The device works as follows. Generator 1 generates a sinusoidal voltage of high frequency, which. through the modulators 2 and 3 alternately enters the electroacoustic transducers 4 and 5 and directly to the switching unit 6, which forms a pulsed low-frequency control signal, which is transversely. opens the modulators,

В одном из тактов коммутации открыт модул тор 2, и элел троакустическ преобразователь 4 излучает пакет акустических колебаний по потоку. Электроакустический преобразователь 5 в это врем  принимает- акустические колебани и преобразует их в электрический СИ1 нал, поступающий на фазоизмерительноеIn one of the switching cycles, the modulator 2 is open, and the electroacoustic transducer 4 radiates a stream of acoustic oscillations. The electroacoustic transducer 5 at this time accepts acoustic oscillations and converts them into electric SI1;

ус1ройство 7. Фазоизмерительное устройство 7 открыто тем же коммутирующим импут сом, что и модул тор 2. На Фазоизмерительное устройство 7 через регулируемый фазовращатель 8 поступает также опорное напр жение генератора 1. Device 7. The phase-measuring device 7 is openly open by the same switching impulse as the modulator 2. The phase-measuring device 7 also receives the reference voltage of the generator 1 through the adjustable phase shifter 8.

В другом такте коммутсщии модул тор 2 закрыт и открыт модул тор 3, через который на электроакустический преобразователь 5 поступает высокочастотный сигнал генератора 1. Электроакустический преобразователь 5 излучает акустические колебани  против потока , которые принимаютс  Электроакустическим преобразователем 4 и поступают на Фазоизмерительное устройство 9 открытое тем же низкочастотным импульсом , что и модул тор 3. На второй вход фазоизмерительного устройства 9 через регулируемый фазовращЬтель-8 поступает опорное высокочастотное напр жение генератора 1.In another cycle of the commutation modulator 2, the modulator 3 is closed and open, through which the electro-acoustic transducer 5 receives the high-frequency signal of the generator 1. The electro-acoustic transducer 5 emits up-side acoustic oscillations, which are received by the electro-acoustic transducer 4 and fed to the phase-measuring device 9 open with the same low frequency impulse as the modulator 3. To the second input of phase-measuring device 9 through the adjustable phase shifter-8 receives a reference high-frequency voltage generator 1.

Таким образом, на выходах фазоизмерительных устройств 7, 9 формируютс  равные по модулю, но противоположн по знаку напр жени , пропорциональные скорости потока. Поступа  на разностны элемент 10, напр жени  с выходов фазо измерительных устройств 7, 9 вычитаютс , и в результате получаетс  сигнал, пропорциональный скорости потока исследуемой среды.Thus, at the outputs of phase-measuring devices 7, 9, equal in magnitude but opposite in sign to voltage, proportional to the flow velocity, are formed. By entering the difference element 10, the voltage from the phase outputs of the measuring devices 7, 9 is subtracted, and as a result, a signal is obtained that is proportional to the flow rate of the medium under study.

Claims (2)

При воздействии дестабилизирующих факторов в виде температурных и концентрационных измерений скорости ультразвука , изменени  рассто ни  между электроакустическими преобразовател ми 4, 5 измен етс  средн   волнова  разность в акустическом тракте, и нулевые (рабочие) точки фазоизмерительных устройств 7, 9 смещаютс  в одном направлении (положительном или отрицательном ). На выходе сумматора при этом по вл етс  сигнал, пропорциональный изменению среднего значени  волновой разности и не независ щий от скорости потока. Напр жение с выхода сумматора 11 поступает через блок управлени  12 на управл ющий вход генератора 1 и мен ет его частоту до тех пор, пока не восстановитс  исходна  средн   волнова  разность в акустическом тракте. Блок управлени  12 .формирует требуемые динамические характеристики системы автоглатической подстройки частоты генератора 1. Регулировкой фазовращател  8 измен етс  отслеживаемое системой автоматики среднее значение волновой разности и, соответственно, достигаетс  режим, при котором волнова  разность кратна целому числу полуволн акустических колебаний , что соответствует наилучшей линейности преобразовани  скорости потока исследуемой среды в электрический сигнал . Формула изобр е т е н и   Измеритель скорости потока, содержа щий генератор, подключенный через первый модул тор к первому электроакустическому преобразователю и к селектирующему входу BTopoJX) фазойзмерительного устройства, через второй модул торк второму электроакустическому преофа зователю и к селектирующему входу первого фазодзмерительного устройства, через регулируемый фазовращатель к входам опорного сигнала обоих фазоизмерительных устройств, а через блок коммутации - к управл ющим входам первого и второго модул торов и фазоизмерительных устройств, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введен блок управлени  и соединенные параллельно разгюстный элемент и сумматор, которых соединены с выходами фазоизмерительных устройств, а выход сумматора через блок управлени  подключен к управл5пощему входу генератора. Источники информа ии, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бражников Н« И. Ультразвукова  фазометри . Энерги , М., 1968, с. 181-248. When exposed to destabilizing factors in the form of temperature and concentration measurements of the ultrasound velocity, changes in the distance between the electroacoustic transducers 4, 5, the average wave difference in the acoustic path changes, and the zero (operating) points of the phase measuring devices 7, 9 are shifted in one direction (positive or negative). At the output of the adder, a signal appears that is proportional to the change in the mean value of the wave difference and is not independent of the flow velocity. The voltage from the output of the adder 11 goes through the control unit 12 to the control input of the generator 1 and changes its frequency until the original average wave difference in the acoustic path is restored. The control unit 12 generates the required dynamic characteristics of the oscillator 1 frequency generator autotune system. By adjusting the phase rotator 8, the average value of the wave difference monitored by the automation system changes and, accordingly, a mode is reached in which the wave difference is a multiple of the integer half of the acoustic waves, which corresponds to the best linearity of the conversion flow rate of the test medium into an electrical signal. The formula of the image and the Flow Meter containing a generator connected through the first modulator to the first electroacoustic converter and to the selection input (BTopoJX) of the phase measuring device, through the second module to the second electroacoustic presetter and to the selection input of the first phase-measuring device adjustable phase shifter to the inputs of the reference signal of both phase-measuring devices, and through a switching unit to the control inputs of the first and second modulators and phases measuring devices, characterized in that, in order to increase the measuring accuracy, it is entered in the control unit and connected in parallel razgyustny element and an adder, which are connected to outputs PHASE MEASUREMENT devices, and the adder output through the control unit connected to the generator upravl5poschemu entry. Sources of information taken into account in the examination of 1. Brazhnikov N. I. Ultrasonic Phasometry. Energy, M., 1968, p. 181-248. 2.Авторское свидетельство СССР № 148253, кл. Gi-01 Р 5/00, 1961, (прототип).2. USSR author's certificate number 148253, cl. Gi-01 P 5/00, 1961, (prototype).
SU772556627A 1977-12-20 1977-12-20 Flowrate meter SU708228A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772556627A SU708228A1 (en) 1977-12-20 1977-12-20 Flowrate meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772556627A SU708228A1 (en) 1977-12-20 1977-12-20 Flowrate meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU708228A1 true SU708228A1 (en) 1980-01-05

Family

ID=20738699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772556627A SU708228A1 (en) 1977-12-20 1977-12-20 Flowrate meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU708228A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE28686E (en) Measurement of fluid flow rates
SU708228A1 (en) Flowrate meter
RU2515129C1 (en) Vortex flow meter
US3283574A (en) Ultrasonic flowmeter
SU901894A1 (en) Device for measuring ultrasound attenuation rate and coefficient
SU794532A1 (en) Ultrasonic liquid rate meter
RU2696823C1 (en) Ultrasonic sensor of gas and liquid fuel media flow rate
SU672494A1 (en) Single-channel compensation-type flowmeter
SU794531A1 (en) Ultrasonic phase meter of flow rate
SU679800A1 (en) Ultrasonic one-channel flowmeter
RU172144U1 (en) Vortex flowmeter
SU1485018A1 (en) Ultrasonic phased flowmeter
SU800652A1 (en) Ultrasonic flowmeter
RU1536957C (en) Vibration flowmeter
SU939956A1 (en) Ultrasound vibration meter
RU2190191C1 (en) Ultrasonic pulse flowmeter
SU792077A1 (en) Medium velocity ultrasonic meter
SU673852A1 (en) Ultrasonic method of measuring rate-of-flow
SU1205007A1 (en) Apparatus for measuring propagation rate and absorption ratio of ultrasound
SU546818A1 (en) Ultrasonic device for automatic measurement of flow rate
SU454424A1 (en) Ultrasonic flow meter
SU1483266A1 (en) Phase ultrasonic flow meter
SU404014A1 (en) DEVICE FOR DETERMINING FLOW RATE
SU811079A1 (en) Method and apparatus for determining ultrasound propagation speed
SU564601A1 (en) Medium flow rate ultrasound meter