SU901828A1 - Одноканальный ультразвуковой расходомер - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к приборостроению , а именно к ультразвуковым контрольно-измерительным приборам, и может быть использовано дл  измерени  расхода жидкостей.

Известен одноканйльный ультразвуковой расходомер, содержащий преобразователь с двум  пьезоэлементами, коммутатор, генератор импульсов, усилитель с линией задержки, умножитель частоты, смеситель, частотомер, интегрирующее звено, генератор синусоидальных колебаний с варикапами в колебательном контуре, амплитудный детектор и выходное устройство 11.

Однако известное устройство не обладает высокой точностью.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  одноканальный ультразвуковой расходомер, содержащий ультразвуковой преобразователь с двум  пьезоэлементами, соединенными через переключатель направлени  излучени  с генератором импульсов и усилителе.

ВЫХОД которого подключен к генератору импульсов, умножитель, кварцевый ге- нератор, делитель частоты, формирователь импульсов запирани , ревер- сивный счетчик,запоминающее устройство и выходное устройство, причем выход умножител  подключен к c4eTHOiJiy входу реверсивного счетчика, выход которого через запоминающее устройство подключен к выходному устройству,

10 выход кварцевого генератора через делитель частоты подсоединен к переключателю , формирователю импульсов запирани , реверсивному счетчику и запоминающему устройству, а выход

15 делител  частоты подключен через фофмирователь импульсов запирани  к ре версивному счетчику t2l.

Известное устройство, обеспечива  повышение точности за счет иск20 лючени  зависимости выходного резул тата измерени  от скорости звука, все же имеет погрешность измерени , определ емую соотношением рассто 39 ни  между пьезоэлементами и коэффциентом ctj , где t - задержка импульсов в электрических цеп х. Цель изобретени  - повышение точ ности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее ультразвуковой преобразователь с двум  пьезоэлементами, соединенными через переключатель направлени  излучени  с генератором импульсов и усилителем, делитель частоты, под ключенный к переключателю направлени  излучени , кварцевый генератор, вычитающее и выходное устройство, введены лини  задержки, кодирующее устройство и сравнивающее устройство , причем лини  з.адержки включена между выходом усилител  и входом генератора импульсов, второй выход которого подключен к входу делител  частоты, входы кодирующего устройст ва подключены к выходам кварцевого генератора и делител  частоты соответственно , а его выход через вычитающее и сравни в акхцее устройства подключен к выходному устройству. На чертеже представлена блок-схе ма расходомера. Расходомер состоит из преобразовател  1 с двум  пьезоэлементами 2 и 3, соединенными с генератором импульсов и усилителем 5 через электронный переключатель 6 направлени излучени  ультразвука, линии 7 задержки , делител  8 частоты, кодирую щего устройства 9, кварцевого генератора 10, вычитающего устройства 11, сравнивакйцего устройства 12 и выходного устройства 13. В электронноакустической цепи, состо щей из генератора k импульсов , преобразовател  1 с пьезоэлементами 2 и 3, усилител  5 и линии 7 задержки, возникает последователь ность импульсов, котора  при излучении по потоку жидкости определ ет с  периодом C.V.cosoC- b и при излучении против1 потока -r-v ГГ ГТТБ52 где V - средн   скорость потока жид кости; С - скорость звука в неподвижно жидкости; 4 1 - рассто ние мe)kдy пьезоэлементами; сС - угол между направлением ультразвукового луча и осью трубопровода; врем  задержки сигналов в линии задержки между усилителем и генератором импульсов . Введение линии задержки, обеспечива  существенное уменьшение основной погрешности расходомера, вносит незначительную дополнительную погрешность при изменении скорости звука в контролируемой среде. Величина этой погрешности определ етс  соотношением величин Ctj и f (Направление излучени  измен етс  с периодичностью , котора  задаетс  генератором i импульсов через делитель 8 частоты с коэффициентом делени  N). Импульсы с генератора 10 поступают на кодирующее устройство 9, в котором с помощью этих импульсов длительности тактов переключени  преобразуютс  в числа, равные излучении по потоку и NfT-v при излучении против потока. Частота f кварцевого генератора 10 выбираетс  в зависимости от требуемой разрешающей способности расходомера . В момент срабатывани  переключател  6 число с выхода кодирующего устройства 9 поступает на вычитающее устройство 11, где из него вычитаетс  посто нное число, равное произведению ,. Таким образом, за два такта работы переключател  вычитающим устройством формируютс  два числа W N(TW- tj) (3) и Z N(T-v- tj). . (4) Дальнейшие арифметические операции с этими числами выполн ютс  в сравнивающем устройстве 12, на выходе которого формируетс  разность -L J пропорциональна  измер емому расходу. Полученный результат передаетс  на выходное устройство дл  дальнейшего преобразовани  в унифицированный сигнал или используетс  дл  непосредстаенной цифровой индикации. В случае преобразовани  полученного цифрового результата в унифици

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Одноканальный ультразвуковой расходомер, содержащий ультразвуковой преобразователь с двумя пьезоэлемен- 20 тами, соединенными через переключатель направления излучения с.генератором импульсов и усилителем, делитель частоты, подключенный к пе реключателю направления излучения, кварцевый генератор, вычитающее устройство и выходное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены линия задержки, кодирующее устройство и сравнивающее устройство, причем линия задержки включена между выходом усилителя и входом генератора импульсов, второй выход которого подключен ко входу делителя частоты, входы кодирующего устройства подключены к выходам кварцевого генератора и делителя частоты соответственно, а его выход через вычитающее и сравнивающее устройства подключен к выходному устройству.