SU85906A1

SU85906A1 - Instrument for measuring the velocity of a fluid or gas in a pipeline

Info

Publication number: SU85906A1
Application number: SU393700A
Authority: SU
Inventors: Ю.Е. Батранин
Original assignee: Ю.Е. Батранин
Priority date: 1940-02-25
Filing date: 1940-02-25
Publication date: 1949-11-30

Description

Известные приборы дл измерени скорости перемещени л идкости или газа в трубопроводе имеют сравнительно сложную конструкцию и недостаточно точны, так как не учитывают возможных изменений скорости звука в измер емой среде при изменении состо ни этой среды.The known instruments for measuring the velocity of flow of a liquid or gas in a pipeline have a relatively complicated structure and are not accurate enough, since they do not take into account possible changes in the speed of sound in the measured medium when the state of this medium changes.

В предлагаемом приборе эти недостатки устранены тем, что раздельно применены излучатель звука и два приемника звука, расположенные на одинаковых от него рассто ни х.In the proposed device, these disadvantages are eliminated by the fact that a sound emitter and two sound receivers located at equal distances from it are applied separately.

На фиг. 1 изображена схема .прибора дл измерени скорости перемещени жидкости; на фиг. 2 - схема контрольного прибора дл измерени скорости звука в измер емой жидкости.FIG. 1 shows a diagram of an instrument for measuring the velocity of a fluid; in fig. 2 is a diagram of a control device for measuring the speed of sound in a measured fluid.

Прибор дл измерени скорости перемещени жидкости включает участок трубопровода /, двухсторонний излучатель звука 2, питаемый от генератора звуковой частоты 3, и два приемника звука 4 и 5, присоединенных к фазометру 6.The device for measuring the velocity of the fluid movement includes a pipeline section /, a two-way emitter of sound 2 fed from an audio frequency generator 3, and two sound receivers 4 and 5 connected to a phase meter 6.

Контрольный прибор дл измерени скорости звука состоит из разветвленного участка трубопровода 7, излучател звука 8 и приемника звука Я присоединенных к фазометру 10, а также генератора звуковой частоты 11, питающего излучатель звука 8.The control device for measuring the speed of sound consists of a branched pipe section 7, a sound emitter 8 and a sound receiver I attached to a phase meter 10, as well as an audio frequency generator 11 feeding the sound emitter 8.

На схемах стрелками с буквами V обозначена скорость перемещени жидкости, а стрелками с буквой С - скорость звука в жидкости.In the diagrams, arrows with letters V indicate the speed of movement of the fluid, and arrows with the letter C indicate the speed of sound in the liquid.

Жидкость, протекающа в трубопроводе 1 со скоростью К, уменьщает абсолютную скорость распространени звуковых колебаний по сравнению со скоростью звука в измер емой жидкости на участке от излучател звука 2 до приемника звука 4 на величину скорости своего перемещени и увеличивает скорость распространени звуковых колебаний на эту же величину на участке от излучател звука 2 до приемника звука 5.The fluid flowing in the pipeline 1 with the speed K reduces the absolute speed of propagation of sound vibrations compared to the speed of sound in the measured fluid in the area from the emitter of sound 2 to the sound receiver 4 by the value of its speed of movement and increases the speed of propagation of sound vibrations by the same value in the area from the sound emitter 2 to the sound receiver 5.

Вследствие этого фазометр 6 регистрирует разность фаз колебаний в приемниках звука 4 и 5.As a consequence, the phase meter 6 registers the phase difference of the oscillations in the sound receivers 4 and 5.

При условии размещени приемников звука 4 и 5 на равных рассто ни х от двухстороннего излучател звука 2 эта разность фаз про№ 85906- 2 гюрциональна скорости перемещени жидкости и обратно пропорциональна разности квадратов скорости звука в жидкости и скорости перемещени жидкости. В предположении посто нства скорости звука шкала фазометра 6 может быть проградуирована непосредственно на величину скорости или расхода измер емой жидкости, причем в большинстве случаев эта шкала будет практически равномерной, так как квадрат скорости перемещени жидкости обычно пренебрежимо мал по сравнению с квадратом скорости звука в жидкости, а разность фаз в этом слумае пропорциональна скорости перемеш,ени измер емой жидкости.Assuming that sound receivers 4 and 5 are placed at equal distances from a two-way emitter of sound 2, this phase difference of 85856-2 is guri- Assuming that the sound speed is constant, the scale of the phase meter 6 can be calibrated directly by the velocity or flow rate of the measured liquid, and in most cases this scale will be practically uniform, since the square of the velocity of the liquid moving is usually negligible compared to the square of the speed of sound in the liquid, and the phase difference in this case is proportional to the speed of the stirring, measured liquid.

Если ввиду изменени состо ни жидкости измен етс CKOpocTj распространени в ней звука, то в показани основного прибора могут вноситьс поправки на основании показаний контрольного прибора, указывающего величину скорости звука в жидкости.If, due to a change in the state of the fluid, the CKOpocTj of sound propagation in it changes, then the readings of the main instrument can be corrected based on the readings of the control instrument indicating the magnitude of the speed of sound in the fluid.

Контрольный прибор действует следующим образом.The control device operates as follows.

Звуковые колебани при распространении от излучател звука 8 к приемнику звука 9 на первой половине пути имеют уменьшенную абсолютную скорость распространени , а на второй половине пути - увгличенную абсолютную скорость распространени в сравнении со скоростью звука в жидкости на величину скорости перемещени жидкости. Вследствие этого фазометр./О регистрирует разность фаз, пропорциональную скорости звука и обратно пропорциональную разности квадратов скорости звука и скорости перемещени жидкости. Ввиду возможности пренебрежени в большинстве случаев величиной квадрата скорости перемещени жидкости по сравнению с квадратом скорости звука, практически показани фазометра 10 не завис т от скорости перемещени жидкости, и разность фаз, регистрируема этим прибором, обратно пропорциональна скорости звука в жидкости. Шкала фазометра 10 градуируетс по величине скорости звука и показани его могут быть использованы дл внесени поправок в показани фазометра 6.The sound vibrations during propagation from sound emitter 8 to sound receiver 9 in the first half of the path have a reduced absolute velocity of propagation, and in the second half of the path, the increased absolute propagation velocity in comparison with the sound velocity in the liquid by the magnitude of the velocity of the fluid. As a consequence, a phase meter. / O registers a phase difference proportional to the speed of sound and inversely proportional to the difference of the squares of the speed of sound and the speed of movement of the liquid. Due to the possibility of neglecting in most cases the magnitude of the square of the velocity of the fluid compared to the square of the speed of sound, practically the reading of the phase meter 10 does not depend on the velocity of the fluid and the phase difference recorded by this instrument is inversely proportional to the velocity of sound in the fluid. The scale of the phase meter 10 is graduated by the magnitude of the speed of sound and its indications can be used to correct the readings of the phase meter 6.

Излучатели звука 2 и S могут получать питание от одного генератора звуковой частотыПредмет изобретени Sound emitters 2 and S can be powered by a single sound frequency generator.

Claims

1. An instrument for measuring the speed of movement in a fluid or gas pipeline, based on measuring the difference in sound velocities in the direction of movement of the medium being measured and in the opposite direction, made in the form of an emitter of sound placed on the medium to be measured, powered by an audio frequency generator and sound receivers, connected to a phase meter, differing from the fact that the instrument is two-way and placed between two sound receivers located at equal distances from it.

2. In order to make corrections to the instrument readings of claim 1 for a change in the speed of sound, use for measuring the speed of sound a control instrument composed of an emitter and receiver of sound connected to a phase meter and mounted in a branch pipe at equal distances from the last.