SU824059A1 - Ультразвуковое устройство дл измерени МАССОВОгО РАСХОдА жидКОСТи - Google Patents

Description

- На чертеже изображена структурна  схема ультразвукового устройства дл  измерени  массового расхода жидкости .

Устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, два акустических канала, содержащих два излучающих пьезоэлектрических преобразовател  2 и 3 и два приемных пъезо-электрических преобразовател  4 и 5; усилители 6 и 7, подключенные к выходам акустических каналов и подсоединенные к первому и рторому входу соответственно вычислител  8.числа Маха/ третий вход которого подключен к-выходу генератора 1, св занного с выходом модул тора 9. Устройство содержит также блок 10 контрол  уровн  напр жени , включенный между выходом преобразовател  4 и входом модул тора 9, интегратор 11 и ключ 12, соединенные последовательно и включенные между входом блока 13 индикации и выходом вычислител  8 числа Маха.Управл ющий вход ключа 12 подсоединен к выходу модул тора 9. Один из преобразователей 3 и 4  вл етс  резонансным , а другой - широкополосным. Преобразователи 2 и 5 могут быть любьами - резонансными или широкополоными .

Работает предлагаемое ультразвуковое устройство дл  измерени  массового расхода жидкости следующим образом .

Импульсный высокочастотный электрческий сигнал, вырабатываемый генератором 1, преобразуетс  преобразовател ми 2 и 3 в ультразвуковые волны, распростран ющиес  в протекающей жидкости . Волны, прошедшие Среду, преобразуютс  приемными преобразовател ми 4 и 5 в электрические сигналы, усиливаемые усилител ми б и 7. Частота генератора 1 все врем  измен етс  в ту или иную сторону под воздействием модул тора 9. Так как преобразовател 3 или 4 резонансный, то выходное напр жение этого канала оказываетс  модулированным по амплитуде по закон резонансной характеристики, когда частота генератора 1 измен етс  вблизи его резонанса.Напр жение преобразовател  4 максимально, когда частота равна резонансной частоте преобразовател  3, и уменьшаетс  при отходе в любую сторону.

. Когда на пр жениб уменьшаетс  до 0,707 от максимального значени ,сра .батывает блок 10 и воздействует на модул тор 9. Посредством этого сигнала измен етс  направление перестройки частоты на противоположное. В результате частота генератора 1 качаетс  в пределах полосы пропускани  резонансного преобразовател  3 или 4.

Излученные х льтразвуковые импульсы достигают приемных преобра- .

зователей 4 и 5 за неравные промежутки времени, поскольку к одному приемнику ультразвуковые волны распростран ютс  против потока со скоростью C-V, а к другому - по потоку со скоростью C+V, где С - скорость распространени  ультразвуковых колебаний ;V - проекци  скорости V, потока на направление распространени  ультразвука ..

V

V

C+V

C-V

где f и ЧУ/г. врем  распространени  ультразвуковых волн от передающих преобразователей 2 и 3 до приемных преобразователей 4 и 5; L - рассто ние от переданщих преобразователей 2 и 3 до приемных преобразователей 4 и 5.

: с у-с4ч аь

(1) 1

. -с ,( а) (Ъ}

11

. у. ,. ие т ч С С

где М - число Маха. ,

Усиленные радиоимпульсы с усилителей 6. и 7 попсщают на вычислитель 8 числа Маха.

Выходное напр жение -вычислител  8, пропорциональное числу М, через ключ 12 поступает на интегратор 11.

Ключ 12 замыкаетс  на врем , равное п интервалов качани  частоты Длительность интервала Т качани  частоты в пределах полосы пропускани  преобразовател  равна

дР

К,

где дР - полоса излучающего преобразовател  3 ;

К - скорость изменени  частоты На выходе, интегратора 11 получаетс  значение напр жени , которое характеризует массовый расход жидкости . Ключ 12 остаетс  разомкнутым на врем , необходимое дл  срабатывани  блока индикации, и на выходе интегратора 11 сохран етс  напр жение. После этого начинаетс  новое измерение и ключ 12 замыкаетс  на врем  пТ. С началом следующего измерени  накопительный элемент интегратора 11 разр жаетс  общеизвестными средствами.

Claims (2)

1.Линворт Л,С. Конструкци  датчиков ультразвуковых расходомеров дл  жидкости. - Экспресс-информаци  Контрольно-измерительна  техника, 1975, №34, с. 13-17.

2.Авторское свидетельство СССР 324578, кл. G 01 Р 5/00, 1970.

г

vtv

-ч

п

/

--

f

Т

10