SU822038A1 - Device for measuring vortex component of flow velocity - Google Patents
Device for measuring vortex component of flow velocity Download PDFInfo
- Publication number
- SU822038A1 SU822038A1 SU792781376A SU2781376A SU822038A1 SU 822038 A1 SU822038 A1 SU 822038A1 SU 792781376 A SU792781376 A SU 792781376A SU 2781376 A SU2781376 A SU 2781376A SU 822038 A1 SU822038 A1 SU 822038A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- zero
- voltage
- trigger
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Изобретение относитс к иэмерительной технике и может быть использовано дл измерени вихревого компонента скорости потока. Известны устройства дл измерени вихревого компонента скорости потока жидкости, содержащие систему тел, об текаемых потоком, выполненную в виде пар одинаково ориентированных тел, св занных с осью, проход щей через центр т жести пары, и узел измерени силового воздействи , выполненный в виде измерител вращающего мсадента 0-3 Недостатком таких устройств вл етс ограниченна область использова ни вследствие того, что они позвол ют определ ть вихревую составл ющую скорости потока жидкости только на небольшой площади.. Наиболее близким к предложенному по технической сущности вл етс устройство дл измерени вихревого компонента скорости потока, содержащее импульсный генератор, .выход которого через последовательно соединенные усилители мощности и коммутатор присоединен к двум акустическим преобра зовател м, расположенным в одной вершине многоугольника, в остальных вершинах которого расположены отражатели , приемные усилители, соединенные через коммутатор с акустическими преобразовател ми, и блок управлени , подключенный к управл ющим входам коммутатора 2 . Недостатком этого устройства вл етс Мала помехозшцищенность из-за вли ни случайных помех, а также невысока точность измерений, особенно при измерении вихревых компонентов скорости потока малой ве.пмчины. Цель изобретени - повышение помехозащищенности и точности измерени вихревых компонентов скорости потока. Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемое устройство дл измерени вихревого компонента скорости потока введены первый и второй амплитудные детекторы, первый и второй нормализаторы уровн сигналов , блок задержки, первый и второй преобразователи напр жение-ток, формирователь, одновибратор, первый и второй триггер, интегрирующий конденсатор , нуль-орган, первый и второй электронные ключи и блок квантовани и кодировани временного интервала , причем к выходам первого и второго приемных усилителей присоединены , соответственно, входы первого и второго амплитудных детекторов , к выходу первого амплитудного детектора через первый нормализатор уровн подсоединен вход первого преобразовател напр жение-ток, а к выходу второго амплитудного детектора через последовательно соединенные второй нормализатор уровн и блок .задержки - вход второго преобразовател напр Жение-ток, выход второго преобразовател напр жение-ток непосредственно , а выход первого преобразовател напр жение-код через первый электронный ключ соединены с первой обкладкой интегрирующего конденсатора и входом нуль-органа, втора обкладка интегрирующего конденсатора и вход второго электронного ключа соединены с общей шиной, выход нуль-органа соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого через последовательно соединенные одновибратор и формирователь соединен с выходом первого нормализатора , нулевой выход первого триггера подключен к управл ющему входу первого электронного-ключа, а единич ный выход - ко входу блока квантовани и кодировани временного интервала, управл ющему входу второг преобразовател напр жение-ток и к нулевому входу второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом устройства управлени , а нулевой выход - с. управл ющим входом второго электронного ключа.The invention relates to a measuring technique and can be used to measure the vortex component of the flow velocity. Devices are known for measuring the vortex component of the flow rate of a fluid, comprising a system of bodies wound with a flow, made in the form of pairs of equally oriented bodies, connected to an axis passing through the center of gravity of the pair, and a force measuring unit, made in the form of a torque meter. macadenta 0-3 The disadvantage of such devices is the limited range of use due to the fact that they allow to determine the vortex component of the flow rate of the liquid only in a small area .. The closest M proposed by the technical entity is a device for measuring the vortex component of the flow velocity, containing a pulse generator, the output of which through serially connected power amplifiers and switch is connected to two acoustic transducers located at the same vertex of the polygon, the rest of which have reflectors , receiving amplifiers connected through a switch with acoustic transducers, and a control unit connected to the control inputs of switch 2. A disadvantage of this device is Mala noisy interference due to the influence of random noise, as well as low measurement accuracy, especially when measuring the vortex components of the flow velocity of a small volume. The purpose of the invention is to improve the noise immunity and accuracy of measurement of the vortex components of the flow velocity. The goal is achieved by introducing the first and second amplitude detectors, the first and second signal level normalizers, the delay unit, the first and second voltage-current converters, the driver, the one-shot, the first and second trigger, to the device for measuring the vortex component of the flow velocity. an integrating capacitor, a zero-body, the first and second electronic keys, and a quantization and time interval coding unit, with the outputs of the first and second receiving amplifiers being connected, respectively However, the inputs of the first and second amplitude detectors, to the output of the first amplitude detector through the first level normalizer are connected the input of the first voltage-current converter, and to the output of the second amplitude detector through the serially connected second level normalizer and the delay unit - the input of the second converter –– the current, the output of the second voltage-current converter is directly, and the output of the first voltage-code converter is connected via the first electronic switch to the first plate of the integrator to the capacitor and the input of the zero-body, the second plate of the integrating capacitor and the input of the second electronic key are connected to a common bus; the output of the zero-body is connected to the zero input of the first trigger, the single input of which is connected to the output of the first normalizer through the serially connected one and the zero output of the first the trigger is connected to the control input of the first electronic key, and the single output is connected to the input of the quantization unit and the encoding of the time interval, the control input of the second transform ovatel voltage-current and the zero input of the second flip-flop, a single input coupled to a output control device, and a zero output - p. control input of the second electronic key.
На чертеже представлена структурна схема предлагаемого устройства дл измерени вихревого компонента скорости потока.The drawing shows a block diagram of the proposed device for measuring the vortex component of the flow velocity.
Устройство содержит отражатели 1, образующие вершины многоугольника, акустические преобразователи 2 и 3, размещенные в одной из вершин многоугольника ., коммутатор 4, усилители 5 и,б мощности, импульсный генератор 7, -приемные усилители 8 и 9, амплитудные детекторы 10 и 11, пер вый 12 и второй 13 нормализаторы уровн сигналов, блок 14 задержки, первый 15 и второй 16 преобразователи напр жение-ток, формирователь 17, одновибратор 18, первый электронный ключ 19, интегрирующий конденсатор 20, второй электронный ключ 21, первый 22 и второй 23 триггеры, нульорган 24, блок 25 управлени и блок 26 квантовани и кодировани временного интервала.The device contains reflectors 1, forming the vertices of the polygon, acoustic transducers 2 and 3, placed in one of the vertices of the polygon., Switch 4, amplifiers 5 and, b power, pulse generator 7, receiving amplifiers 8 and 9, amplitude detectors 10 and 11, first 12 and second 13 signal level normalizers, delay unit 14, first 15 and second 16 voltage-current converters, driver 17, one-shot 18, first electronic switch 19, integrating capacitor 20, second electronic switch 21, first 22 and second 23 triggers, nullorgan 24, a control unit 25 and a quantization unit 26 and encoding a time interval.
Устройство работает следующим образом . .The device works as follows. .
В исходном состо нии четырехканальный коммутатор закрыт, а второй триггер 23 удерживает открытым второй электронный ключ 21, вследствие чего конденсатор 20 разр жен до нулевого уровн До начала измерени первый триггер 22 находитс в нулевом состо нии, при этом его выходные сигналы открывают первый электронный ключ 19 и устанавливают коэффициент преобразовани первого 15 и второго 16 преобразователей напр жение-ток равными между собой. Импульсом запуска устройства 25 управлени открываютс первые два канала четырехканального коммутатора 4, запускаетс импульсный генератор 7, второй триггер 23 устанавливаетс в единичное состо ние и второй электронный ключ 21 закрываетс . Импульсный генераторIn the initial state, the four-channel switch is closed, and the second trigger 23 holds the second electronic key 21 open, so that the capacitor 20 is discharged to zero Before the measurement, the first trigger 22 is in the zero state, and its output signals open the first electronic key 19 and set the conversion factor of the first 15 and second 16 voltage-current converters to be equal to each other. The start pulse of the control unit 25 opens the first two channels of the four-channel switch 4, the pulse generator 7 is started, the second trigger 23 is set to one, and the second electronic key 21 is closed. Pulse generator
7формирует импульс заданной длительности и частоты, который подаетс через усилители 5 и б мощности и первые два канала четырехканального коммутатора 4 на акустические преобразователи 2 и 3. Акустические преобразователи 2 и 3, расположенные в одной вершине многоугольника, излучают два акустические импульса в противоположных направлени х вдоль его сто- рон. Излученные сигналы проход т последовательно все его стороны и возвращаютс к акустическим преобразовател м 2 и 3, отразившись от отражателей , расположенных в остальных вершинах .7 forms a pulse of a given duration and frequency, which is supplied through amplifiers 5 and b of power and the first two channels of four-channel switch 4 to acoustic transducers 2 and 3. Acoustic transducers 2 and 3, located at the same vertex of the polygon, emit two acoustic pulses in opposite directions along his side. The emitted signals pass successively all of its sides and return to acoustic transducers 2 and 3, reflecting from reflectors located at the other vertices.
После окончани импульса излучени устройство 25 управлени закрывает первые два канала четырехканального коммутатора 4 и открывает два его другие канала. Отраженные сигналы принимаютс акустическими преобразовател ми 2, 3 и через два канала кo /Iмyтaтopa 4 подаютс на усилителиAfter the end of the radiation pulse, the control unit 25 closes the first two channels of the four-channel switch 4 and opens its other two channels. The reflected signals are received by the acoustic transducers 2, 3 and through two channels the co / I m-4 is fed to the amplifiers.
8и 9, а затем на амплитудные детекторы 10 и 11. Дл каждого момента времени выходные сигналы амплитудных детекторов 10 и 11, состо щие из . полезных сигналов U(t) и U2(t) и аддитивных помех (t) и L(t) подаютс на нормализаторы 12 и 13 уровн Нормализованный сигнал ) подает- с на блок 14 задержки, выходной сигнал которюго определ етс как8 and 9, and then to amplitude detectors 10 and 11. For each point in time, the output signals from amplitude detectors 10 and 11, consisting of. useful signals U (t) and U2 (t) and additive interference (t) and L (t) are fed to the level normalizers 12 and 13 The normalized signal) delivers to the delay unit 14, the output of which is
45 и(Л)Цг()П2(где С - врем задержки сигнала.45 and (L) Cr () P2 (where C is the signal delay time.
Сигналы U2(t) и и/ {1-Сз) поступают на преобразователи - напр жениеток 15 и 16, выходные сигналы которых равныThe signals U2 (t) and / (1-Сз) are fed to the converters - voltage 15 and 16, the output signals of which are equal
:i,,t4,() ) )1,: i ,, t4, ())) 1,
где к 2 коэффициенты передачи преобразователей напр жение-ток 15 и 16. Суммарный ток ly, (t) + {( ,) зар жает конденсатор 20 до напр жени UK, .where k 2 are the transfer coefficients of the voltage-current converters 15 and 16. The total current ly, (t) + {(,) charges the capacitor 20 to the voltage UK,.
При К К, К значение и имеет видWhen K K, K value and has the form
ThTh
65 ,Ci))ai г,() о65, Ci)) ai g, () o
где Т - .врем интегрировани ,where T is the integration time,
С - посто нна .C - constant.
Сигнал с выхода первого нормализатора 12 уровн поступает на формирователь 17. Когда входное напр жение достигает наперед заданного уровн , на выходе-формировател 17 возникает рабочий перепад напр жени , .который подаетс на одновибратор 18 Через .некоторый промежуток времени, который определ етс моментом равенства нормируемых напр сений, на выходе одновибратора 18 по вл етс перепад напр жени , который опрокидывает первый триггер 22. Сигнал с нулевого выхода первого триггера 22 закрывает первый электронный ключ 19, а сигнал с единичного выхода подаетс на вход блока квантовани и кодировани временного интервала, опрокидывает второй триггер 23 и устанавливает коэффициент преобразовани преобразовател напр жение Kn TH U ,(-fc)-u.,(-t-%)i l,(i)-ta(-)c i-K3f tzCfc gtThe signal from the output of the first normalizer 12 level goes to the shaper 17. When the input voltage reaches a predetermined level, the working voltage drop occurs at the output of the shaper 17, which is fed to the one-shot 18 After a certain time interval, which is determined by the moment of equality of the normalized voltage, the output of the one-shot 18 appears voltage drop, which overturns the first trigger 22. The signal from the zero output of the first trigger 22 closes the first electronic key 19, and the signal from the unit This output is fed to the input of a quantization unit and encoding of the time interval, overturns the second flip-flop 23 and sets the conversion factor of the converter voltage Kn TH U, (- fc) -u., (- t -%) il, (i) -ta (- ) c i-K3f tzCfc gt
ВЫХ OUT
При отсутствии помех среднее значение вихревого компонента скорости потока определ етс следующей зависимостьюIn the absence of interference, the average value of the vortex component of the flow velocity is determined by the following relation:
-- ,Ct)-U2(t-t3) -, Ct) -U2 (t-t3)
агот„у ;1agot "y; 1
и(.±} and (. ±}
где К - коэффициент пропорциональноеwhere K is a proportional factor
ти.ti.
Вли ние помех сводитс к по в лению абсолютной погрешности , котора равнаThe effect of interference is reduced to the appearance of an absolute error that is equal to
F,F,
, ,
-% к Knj 1, (±Пг ()dt-Kэ g -% to Knj 1, (± Pg () dt-Ke g
uv-ot,uv-ot
ИPI / J лIpi / j l
))
с увеличением времени интегрировани погрешность, обусловленна помехой , существенно уменьшаетс .as the integration time increases, the error due to interference decreases significantly.
Предложенное устройство повышает помехозащищенность и точность измерени компонентов вихр вследствие выполнени операции интегрировани случайных помех. Дл получени максимальной точности интервал интегрировани необходимо выбирать равным максимально возможной длительности излученного сигнала дл данного кон (тура.The proposed device improves the noise immunity and measurement accuracy of the vortex components due to the integration of random noise. To obtain maximum accuracy, the integration interval must be chosen equal to the maximum possible duration of the emitted signal for a given con (round.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792781376A SU822038A1 (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Device for measuring vortex component of flow velocity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792781376A SU822038A1 (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Device for measuring vortex component of flow velocity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU822038A1 true SU822038A1 (en) | 1981-04-15 |
Family
ID=20834305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792781376A SU822038A1 (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Device for measuring vortex component of flow velocity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU822038A1 (en) |
-
1979
- 1979-06-18 SU SU792781376A patent/SU822038A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5812548B2 (en) | Gas bubble measurement device in liquid | |
CA1074002A (en) | Method and apparatus for determining the flow state of flowable substances | |
JPS62148862A (en) | Method and device for measuring speed, direction, etc. of fluid | |
SU822038A1 (en) | Device for measuring vortex component of flow velocity | |
DK166047C (en) | FLOW VOLUME MEASURES FOR LIQUID MEDIA | |
SU792133A1 (en) | Apparatus for determining sound dissipation factor | |
SU1296942A1 (en) | Ultrasonic meter of flow velocity | |
RU1820230C (en) | Device for measuring speed of propagation of ultrasonic oscillations | |
SU1179107A1 (en) | Ultrasound thickness gauge | |
SU445837A1 (en) | Ultrasonic method of measuring fluid flow | |
SU934386A2 (en) | Device for measuring vortex component of flow rate | |
SU451031A1 (en) | Ultrasonic range meter | |
SU1364889A1 (en) | Ultrasonic level gauge | |
SU1037160A1 (en) | Ultrasonic device for testing articles | |
RU1774164C (en) | Ultrasonic phase meter of vibration displacements | |
SU954873A1 (en) | Meter of ultrasound speed in liquid | |
SU883734A1 (en) | Device for measuring ultrasound speed | |
RU2165085C2 (en) | Gear measuring flow velocity of substance | |
SU1056451A1 (en) | Method of determining dynamic characteristic of non-linear analog/frequency converter | |
SU568022A1 (en) | Wind velocity measuring device | |
SU822013A1 (en) | Device for measuring ultrasound propagation velocity | |
SU1465715A2 (en) | Hydraulic meter of sound velocity | |
SU949623A1 (en) | Square pulse center meter | |
SU794532A1 (en) | Ultrasonic liquid rate meter | |
SU477309A1 (en) | Acoustic level gauge |