SU872965A1 - Single channel ultrasonic flowmeter - Google Patents

Single channel ultrasonic flowmeter Download PDF

Info

Publication number
SU872965A1
SU872965A1 SU792848374A SU2848374A SU872965A1 SU 872965 A1 SU872965 A1 SU 872965A1 SU 792848374 A SU792848374 A SU 792848374A SU 2848374 A SU2848374 A SU 2848374A SU 872965 A1 SU872965 A1 SU 872965A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
frequency
output
pulse generator
flow meter
Prior art date
Application number
SU792848374A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Степанович Басов
Юрий Алексеевич Богомолов
Лев Иванович Журавлев
Елена Сергеевна Крысанова
Виктор Петрович Макаров
Зинаида Ивановна Назаренко
Игорь Дмитриевич Шелапутин
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического 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 Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения filed Critical Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения
Priority to SU792848374A priority Critical patent/SU872965A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU872965A1 publication Critical patent/SU872965A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Изобретение относится к приборостроению, а именно к ультразвуковым контрольно-измерительным приборам, и может быть использовано для измерения расхода жидкостей.The invention relates to instrumentation, and in particular to ultrasonic instrumentation, and can be used to measure the flow of liquids.

-Известен одноканальный ультразву· 5 ковой расходомер, содержащий ультразвуковой преобразователь, генератор электрических импульсов, усилитеА, коммутатор,' умножитель частоты, смеситель, частотомер, интегрирующее Ьвено, генератор синусоидальных крЬебаний с варикапными в'колебательном контуре, амплитудный детектор и.' выходное устройство П1< .«-Izvesten single channel 5 · kovoy Ultrasound flowmeter comprising an ultrasonic transducer, the electrical pulse generator, usiliteA, switch, 'frequency multiplier, a mixer, a frequency, integrating veno generator with sine krebany varikapnymi v'kolebatelnom loop and an amplitude detector.' output device P1 <. "

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является одноканальвый ультразвуковой расходомер, содержащий преобразователь с двумя пьеэоэлементами, соединенными через переключатель с генератором импульсов w и усилителем с линией задержки, подключенной к управляющему входу генератора импульсов, последоватлль2 но соединенные умножитель, реверсивный счетчик, запоминающий блок и выходной блок, причем вход умножителя соединен с выходом генератора импульсов, кварцевый генератор, делитель частоты и формирователь импульсов запирания, вход которого через делитель частоты и кварцевый генератор соединен с переключателем, а второй выход делителя частоты соединен со вторым входом запоминающего блока[2J. Недостатком указанных ультразвуковых расходомеров является их низкая помехоустойчивость вследствие возможности кратковременных выбросов пока' заний, вызванных появлением газовых пуэырьков в контролируемой жидкости или одиночными электрическими импульсными помехами.Closest to the proposed technical essence is a single-channel ultrasonic flow meter containing a transducer with two pieoelectric elements connected via a switch to a pulse generator w and an amplifier with a delay line connected to the control input of the pulse generator, but connected to a multiplier, a reversible counter, a storage unit, and an output block, and the input of the multiplier is connected to the output of the pulse generator, a crystal oscillator, a frequency divider and a pulse shaper Rania, the input of which via a frequency divider and a crystal oscillator connected to the switch, and the second output of the frequency divider coupled to the second input of the memory unit [2J. The disadvantage of these ultrasonic flow meters is their low noise immunity due to the possibility of short-term emission indications caused by the appearance of gas pulses in a controlled fluid or by single electrical impulse noise.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости показаний расходомера.The purpose of the invention is to increase the noise immunity of the flow meter.

Поставленная цель достигается тем, что в расходомер введены последовательно соединенные фильтр низких час-This goal is achieved by the fact that a series-connected low-pass filter is introduced into the flowmeter

I тот, дополнительный усилитель, схема совладений и триггер, выход которого соединен с третьим входом запоминающего блока, при эд’ом вход фильтра низ· ких частот* соединен с выходом умножителя частот, а выход формировате- ля импульсов запирания соединен со входом реверсивного счетчика и со вторым входом схемы совпадений.I that additional amplifier, co-ownership circuit and trigger, the output of which is connected to the third input of the storage unit, when ed, the input of the low-pass filter * is connected to the output of the frequency multiplier, and the output of the locking pulse generator is connected to the input of the reverse counter and with the second input of the match pattern.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого расходомера..The drawing shows a block diagram of the proposed flow meter ..

Расходомер содержит преобразователь 1 с двумя пьезоэлементами 2 и 3, соединенными с генератором импульсов 4 и усилителем 5 через электронный переключатель 6, линию задержки 7, умножитель частот 8, кварцевый генератор 9, делитель 10 его частоты, фильтр низких частот 11, дополнительный усилитель 12, схему совпадения 13,( триггер 14, формирователь импульсов запирания 15, реверсивный счетчик 16, запоминающее устройство 17 и выходное устройство 18.The flow meter contains a converter 1 with two piezoelectric elements 2 and 3 connected to a pulse generator 4 and an amplifier 5 through an electronic switch 6, a delay line 7, a frequency multiplier 8, a crystal oscillator 9, a frequency divider 10, a low-pass filter 11, an additional amplifier 12, coincidence circuit 13, ( trigger 14, pulse shaper locking 15, the reversing counter 16, the storage device 17 and the output device 18.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В электроакустической цепи, состоящей из генератора импульсов 4, преобразователя 1 с пьезоэлементами 2 и 3, усилителя 5 и линии задержки 7, устанавливается частота следования импульсов, равна^с^ излучении ультразвука по потоку при и при где cL £ _ t-v-eosd.In the electro-acoustic circuit, consisting of a pulse generator 4, a transducer 1 with piezoelectric elements 2 and 3, an amplifier 5 and a delay line 7, the pulse repetition rate is set equal to ^ c ^ the radiation of the ultrasound in the flow at and for where cL £ _ tv-eosd.

f-v~----g----излучении против потока, скорость ^распространения звука в контролируемой среде; скорость потока; f -v ~ ---- g ---- radiation against the flow, sound propagation velocity ^ in a controlled environment; flow rate;

расстояние между пьезоэле- . ментами;the distance between the piezo. cops;

угол между направлением ультразвукового луча и осью трубопровода.the angle between the direction of the ultrasound beam and the axis of the pipeline.

Частоты следования f+y и f.y поочередно поступают на умножитель частоты 8. При отсутствии газовых пузырь* . ков в контролируемой среде каждая из умноженных в п раз частот следования поступает на реверсивный счетчик 16, в котором за заданный временной интервал Т отсчитывается пропорциональная расходу разность количеств импульсовThe repetition frequencies f + y and fy alternately arrive at the frequency multiplier 8. In the absence of a gas bubble *. In a controlled environment, each of the repetition rate multiplied by n times is fed to a reverse counter 16, in which for a given time interval T, the difference in the number of pulses proportional to the flow rate is counted

AN«»(f+y - f-у) пТ.AN "" (f + y - f-y) pT.

Эта разность передает на запоминающее устройство 17 каждый цикл работы расходомера, включающий время излученияThis difference transmits to the storage device 17 each cycle of the flowmeter, including the radiation time

872965 4 по потоку и против потока. Выходное устройство 18 преобразует полученную разность в унифицированный выходной сигнал872965 4 downstream and upstream. The output device 18 converts the resulting difference into a unified output signal

К (f.v - Су )·η -Т.K (f. V - Cy) · η -T.

При наличии газовых пузырьков в контролируемой среде или при кратковременных электрических помехах на выходе умножителя 8 в момент срыва синхронизации возникают низкочастотные колебания, которые поступают через фильтр низких частот 11 на дополнительный усилитель 12 и с него на один из выходов схемы совпадения 13.In the presence of gas bubbles in a controlled environment or during short-term electrical interference at the output of the multiplier 8 at the time of failure of synchronization, low-frequency oscillations occur, which pass through the low-pass filter 11 to an additional amplifier 12 and from it to one of the outputs of the matching circuit 13.

На второй вход схемы совпадения поступают прямоугольные импульсы с формирователя импульсов запирания 15. При условии поступления на вход схемы совпадения прямоугольных импульсов из цепочки 11-12 на выхоце схемы совпадения вырабатывается сигнал, который поступает на триггер 14 и перебрасывает его в положение, при котором с него снимается на* пряжение, запрещающее запоминающему устройству принимать ложную информацию с реверсивного счетчика 16. В о гом случае на выход прибора поступает информация о расходе предыдущего цикла работы расходомера. В начале нового цикла работы расходомера, задаваемого электронным переключателем 6, триггер устанавливается в исходное пог эжение и находится в этом положении до следующего срыва синхронизации генератора импульсов 4. При отсутствии срывов триггер всегда находится в исходном положении,и сигнал запрета на запоминающее устройство не поступает.At the second input of the coincidence circuit, rectangular pulses from the pulse shaper of locking 15 are received. Provided that the input of the coincidence circuit of rectangular pulses from the chain 11-12, a signal is generated at the terminal of the coincidence circuit, which is fed to trigger 14 and throws it to the position at which * the voltage is forbidden, which prohibits the storage device from receiving false information from the reverse counter 16. In the other case, the device receives information on the flow rate of the previous cycle . At the beginning of a new operation cycle of the flowmeter, set by electronic switch 6, the trigger is set to its initial position and remains in this position until the next synchronization failure of the pulse generator 4. If there are no interruptions, the trigger is always in the initial position, and the memory inhibit signal is not received.

Таким образом, показания предлагаемого расходомера обладают большей ус^рйчизостью при работе расходомера в условиях повышенной загазованности и загрязненности контролируемой среды, а также при наличии электрических помех, вызывающих срыв синхронизации генератора импульсов.Thus, the indications of the proposed flowmeter are more responsive when the flowmeter is operating in conditions of increased gas contamination and contamination of the controlled environment, as well as in the presence of electrical noise, which disrupt the synchronization of the pulse generator.

toto

2$2 $

Claims (1)

Изобретение относитс  к приборостроению , а именно к ультразвуковым контрольно-измерительным приборам, и может бить использовано дл  изме-. рени  расхода жидкостей. -Известен одноканапьный ультразду ковой расходомер, содержащий ультразвуковой преобразователь, генератор электрических импульсов, ycraniTejft, коммутатор, умножитель частоты, смеtHTenb частотомер, интегрирующее Ьвено, генератор синусоидальных к 11ебаний с варикапными в колебательном контуре, амплитудный детектор и. выходное устройство Р1 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  оди канальлый ультразвуковой расходомер содержащий преобразователь с дву пье:эо9лементами, соединенны ш через переключатель с генератором импульсо и усилителем с линией задержки, подключенной к управл ющему входу генератора импульсов, последоват льно соединенные умножитель, реверсивный счетшк, запоминак ций блок и выходной блок, причем вход умножител  соединен с выходом генератора импульсов , кварцевый генератор, делитель частоты и формирователь импульсов запирани , вход которого через делитель частоты и кварцевый генератор соединен с переключателем, а второй делител  частоты соединен со вторым входом запоминающего блока 23 . Недостатком указанных ультразвуковых расходомеров  вл етс  их низка  помехоустойчивость вследствие возможности кратковременных выбросов показаний , вызванных по влением газовых пузырьков в контролируемой жидкости или одиночными электрическими импульсными помехами. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости показаний расходомера. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в расходомер введены последоваTipjibHO соединенные фильтр низких часТОТ , дополнительный усилитель, схема совладений и триггер, выход которого соединен с третьим входом запоминак щего блока, при вход фильтра низ ких частот соединен с выходом умножител  частот, а выход формировател  импульсов запирани  соединен со входом реверсивного счетчика и со вторым входом схемы совпадений. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого расходомера. . Расходомер содержит преобразователь 1 с двум  пьезоэлементами 2 и 3, соединенными с генератором импульсов 4 и усилителем 5 через электронный переключатель 6, линию задерж ки 7, умножитель частот 8, кварцевый генератор 9, делитель 10 его частоты фильтр низких частот 11, дополни ельный усилитель 12, схему совпадени  1 триггер 14, формирователь импульсов запирани  15, реверсивный счетчик 16 запоминающее устройство 17 и выходно устройство 18. Устройство работает следуиицим об- разом. В электроакустической цепи, состо щей из генератора импульсов 4, преобразовател  1 с пьезоэлементами 2 и 3, усилител  5 и линии задержки 7, устанавливаетс  частота следовани  и пульсов, равна 4V 6 при излучении ультразвука по потоку и f C.-V.COSd . T-V g При излучении против потока, где С - скорость распространени  звук в контролируемой среде; Vf - скорость потока; В - рассто ние между пьезоэле- . ментами; cL - угол между направлением ульт развукового луча и осью трубопровода . Частоты следовани  и f.y поочередно поступают на умножитель час тоты .8. При отсутствии газовых пуэыр . ков в контролируемой среде кажда  из умноженных в п раз частот следовани  поступает на реверсивный счетчик 16, в котором за заданный временной интервал Т отсчитываетс  пропорциональна  расходу разность количеств импульсов AN(f4.v - f-v) ПТ. . Эта разность передает на запоминающе устройство 17 каждый цикл работы иас ходомера, включающий врем  излучени  по потоку и против потока. Выходное устройство 18 преобразует полученную разность в унифицированный выходной сигнал К (f-v - -v )П -т. Кри наличии газовых пузьфьков в контролируемой среде или при кратковременных электрических помехах на выходе умножител  8 в момент срыва синхронизации возникают низкочастотные колебани , которые поступают через фильтр низких частот 11 на дополнительный усилитель 12 и с него на один из выходов схемы совпадени  13. На второй вход схемы совпадени  поступают пр моугольные нмпульсы с формировател  импульсов запирани  I5, При условии поступлени  на вход схемы совпадени  пр моугольных импульсов из цепочки 11-12 на выходе схемы совпадени  вырабатываетс  сигнал, который поступает на триггер 14 и перебрасывает его в положение , при котором с него снимаетс  напр жение , запрещающее запоминающему устройству принимать ложную информацию с реверсивного счетчика 16. В э гом случае на выход прибора поступает информаци  о расходе предыдущего цикла работы расходомера. В начале нового цикла работы расходомера, задаваемого электронным переключателем 6, триггер устанавливаетс  в исходное пол эжение и находитс  в этом положении до следующего срыва синхрони-, зации генератора импульсов 4. При отсутствии срывов триггер всегда находитс  в исходном положении,и сигнал запрета на запоминающее устройство не поступает. Таким образом, показани  предла- i гаемого расходомера обладают большей устрйчизостью при работе расходомера в услови х повышенной загазованности и загр зненности контролируемой среды , а также при наличии электрических помех, вызывающих срыв синхронизации генератора ймщшьсов. Формула изобретени  Одноканальный ультразвуковой расходомер , содержащий преобразователь с двум  пьезоэлементами, соединенными через переключатель с генератором импульсов и усилителем с линией задержки , подключенной к управл ющему входу генератора импульсов, последовательThe invention relates to instrumentation, namely, ultrasonic measuring instruments, and can be used to measure. Rheni flow of liquids. - A single-channel ultrasonic flow meter is known, containing an ultrasonic transducer, an electric pulse generator, a ycraniTejft, a commutator, a frequency multiplier, a StenHTenb frequency meter, an integrating Bveno, a sinusoidal oscillator with a varicap oscillator in an oscillatory circuit, an amplitude detector and. output device P1 Closest to the proposed technical entity is a single-channel ultrasonic flowmeter containing a transducer with two devices: two elements, connected via a switch to a pulse generator and an amplifier with a delay line connected to the control input of the pulse generator, sequentially connected multiplier, reversible counting, memorization of the block and the output block, with the input of the multiplier connected to the output of the pulse generator, crystal oscillator, frequency divider and spruce blanking pulses, the input of which via a frequency divider and a crystal oscillator connected to the switch, and the second frequency divider connected to the second input of the memory unit 23. The disadvantage of these ultrasonic flow meters is their low noise immunity due to the possibility of short-term emissions of indications caused by the appearance of gas bubbles in a controlled fluid or single electrical impulse noise. The purpose of the invention is to improve the noise immunity of the flow meter. The goal is achieved by introducing a series of low-frequency TTTs, an additional amplifier, a condominium scheme, and a trigger, the output of which is connected to the third input of the storage unit, when the low-frequency filter input is connected to the output of the frequency multiplier, and the output of the pulse former locks connected to the input of the reversible counter and with the second input of the coincidence circuit. The drawing shows the block diagram of the proposed flow meter. . The flow meter contains a transducer 1 with two piezoelectric elements 2 and 3 connected to a pulse generator 4 and an amplifier 5 through an electronic switch 6, a delay line 7, a frequency multiplier 8, a crystal oscillator 9, a divider 10 its frequencies a low frequency filter 11, an additional amplifier 12 , coincidence circuit 1 trigger 14, pulse shaper lock 15, reversible counter 16 memory 17 and output device 18. The device works as follows. In an electroacoustic circuit consisting of a pulse generator 4, a transducer 1 with piezoelectric elements 2 and 3, an amplifier 5 and a delay line 7, the tracking frequency and pulses are set to 4V 6 when the flow of ultrasound and f C.V.COSd. T-V g With upstream radiation, where C is the speed of sound in a controlled environment; Vf - flow rate; B is the distance between the piezoelectric. cops; cL is the angle between the direction of the ultrasonic beam and the axis of the pipeline. The following frequencies and f.y are alternately fed to a frequency multiplier .8. In the absence of gas puyir. in a controlled environment, each of the follow frequency multiplied n times is fed to a reversible counter 16, in which for a given time interval T is counted proportional to the flow difference of the number of pulses AN (f4.v - f-v) PT. . This difference transmits to the memory unit 17 each cycle of operation and a flow meter, including the time of radiation downstream and upstream. Output device 18 converts the resulting difference in a unified output signal K (f-v - -v) P-m. Cree gas presence in a controlled environment or during short-term electrical interference at the output of the multiplier 8 at the time of synchronization failure low-frequency oscillations occur, which flow through the low-pass filter 11 to the additional amplifier 12 and from it to one of the outputs of the matching circuit 13. To the second input of the circuit coincidences are received by rectangular impulses from the pulse shaper I5, subject to the input to the input of the coincidence circuit of rectangular pulses from the string 11-12 at the output of the coincidence circuit A signal is triggered, which arrives at trigger 14 and transfers it to a position in which the voltage is removed from it, prohibiting the memory device from receiving false information from the reversing counter 16. In this case, the output of the device receives information on the flow rate of the previous flow meter operation. At the beginning of a new cycle of operation of the flow meter, set by the electronic switch 6, the trigger is set to the initial sex and is in this position until the next disruption of the synchronization of the pulse generator 4. In the absence of disruptions, the trigger is always in the initial position, and the memory barring signal does not arrive. Thus, the indications of the proposed flow meter are more effective when the flow meter is operating under conditions of high gas content and pollution of the controlled medium, as well as in the presence of electrical noise, which causes a breakdown of the generator timing synchronization. Claims of the invention A single-channel ultrasonic flowmeter comprising a transducer with two piezo elements connected through a switch to a pulse generator and an amplifier with a delay line connected to the control input of the pulse generator, a successor
SU792848374A 1979-11-05 1979-11-05 Single channel ultrasonic flowmeter SU872965A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792848374A SU872965A1 (en) 1979-11-05 1979-11-05 Single channel ultrasonic flowmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792848374A SU872965A1 (en) 1979-11-05 1979-11-05 Single channel ultrasonic flowmeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU872965A1 true SU872965A1 (en) 1981-10-15

Family

ID=20863063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792848374A SU872965A1 (en) 1979-11-05 1979-11-05 Single channel ultrasonic flowmeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU872965A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4334431A (en) Ultrasonic measuring instrument
US10564016B2 (en) Ultrasonic transducers using adaptive multi-frequency hopping and coding
US4011755A (en) Acoustic flowmeter
US3727454A (en) Ultrasonic systems for carrying out flow measurements in fluids
US4337667A (en) Ultrasonic flowmeter
SU872965A1 (en) Single channel ultrasonic flowmeter
JP2003302416A (en) Measurement method and measurement device for flow velocity, and gas meter
SU885808A1 (en) Pulse ultrasonic flowmeter
SU731306A1 (en) Device for measuring ultrasonic oscillation propagation time
RU2006002C1 (en) Tester of pulse-frequency flowmeters
SU413449A1 (en)
SU746279A1 (en) Apparatus for measuring velocity of ultrasound
SU932240A1 (en) Ultrasonic flow meter
SU568022A1 (en) Wind velocity measuring device
SU1224586A1 (en) Method and apparatus for ultrasonic measurement of flow rate
RU1778533C (en) Ultrasonic flowmeter of multiphase media
SU1698742A1 (en) Instrument to check continuity of liquid flow through a pipe line
SU540143A1 (en) Electromagnetic Flowmeter with Temporary Output
SU901892A1 (en) Ultrasound speed meter
SU987393A1 (en) Ultrasonic flow speed meter
SU446755A1 (en) Mass flow meter
RU1778674C (en) Device for checking gas content in liquid
KR830001218B1 (en) Ultrasonic flow meter
SU734507A1 (en) Single-channel ultrasonic flowmeter
SU862062A1 (en) Device for determination of free gas concentration in liquid