Устройство для измерения вектора скорости потока

Устройство для измерения вектора скорости потока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕКТОРА СКОРОСТИ ПОТОКА, содержащее два обратимых электроакустических преобразователя, коммутатор, задающий генератор, фазоизмерительный блок, сумматор и блок выделения разности , отличающееся тем, что, с целью повышения точности из- . мерения знакопеременных потоков, оно снабжено третьим обратимым электроакустическим преобразователем, датчиком эталонного напряжения, двумя делителями и блоком памяти, причем обратимые электроакустические преобразователи через коммутатор под ключены к задающему генератору и фазоизмерительному блоку, его выходы через делители, вторые входк которых подключены к датчику эталонного напряжения, соединены с входами блока памяти, выходы которых подключены к входам сумматора и блока выделения разности. СП со о ч

„„SU„„ 1015307 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН

ЗСЮ G 01 Р 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8TOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬС т ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3338294/18-10 (22) 16.09.81 (46) 30.04.83. Вюл. Р 16 (72) В.И.Смирнов (53) 681.121 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 602866, кл. G 01 Р 5/00, 1976

2. Авторское свидетельство .СССР9 708228, кл. G 01 Р 5/00, 1977 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЕКТОРА СКОРОСТИ ПОТОКА, содержащее два обратимых электроакустических преобразователя, коммутатор, задающий генератор, фазоизмерительный блок, сумматор и блок выделения разности о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения точности измерения знакопеременных потоков, оно снабжено третьим обратимым электроакустическим преобразователем, датчиком эталонного напряжения, двумя делителями и блоком памяти, причем обратимые электроакустические преобразователи через коммутатор подключены к задающему генератору и фазоизмерительному блоку, его вЫходы через делители, вторые входы которых подключены к датчику эталонного напряжения, соединены с входами блока памяти, выходы которых подключены к входам сумматора и блока выделения разности.

1015307

Изобретение относится к ультра.звуковым измерениям и может быть использовано для измерения скорости потока жидких и газообразных сред, Известно устройство для автоматического измерения скорости потока, содержащее акустический преобразователь, генератор, дна измерительных канала, каждый из которых содер-, жит модулятор, фазометр и реле, ком мутатор, интегратор, два сумматора„ ,.10 две схемы И и регистрирующий прибор f1).

Недостатком устройства является зависимость результата измерения от скорости распространения ультра- 15 звука н средах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройстно для измерения скорости потока, содержащее два обратимых электроакустических преобразователя,. коммутатор, задающий генератор, дна фазоизмерительных блока, два модулятора, фазонращатель, блок управления, сумматор и блок выделения 71 разности, .причем задающий генератор через модуляторы подключен к обратимым электроакустическим преобразователям, и к первым входам фазо. .змерительных блоков, через фазовращатель — к вторым входам фазоизмерительных блокон, а через коммутатор — к управляющим входам модуляторов, ныходы фазоизмеритель-(, ных блоков подключены к входам сумматора и блока выделения разности, а выход сумматора через блок управления подключен к управляющему входу задающего генератора 2 .

Недостатком известного устрой- 4О стна является низкая точность при измерении знакопеременных потоков.

Цель изобретения — повышение точности измерения энакопеременных потоков. 45

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения вектора скорости потока, содержащее два обратимых электроакустических преобразователя, коммутатор, задающий генератор, фаэоизмерительный блок, сумматор и блок вь"еления разности, снабжено третьим обратимым электроакустическим преобразователем, датчиком эталонного напряжения, двумя делителями и блоком памяти, причем обратимые электроакустические преобразователи через коммутатор подключены к задающему генератору и фазоизмерительному блоку, его выходы через делители, вторые входы которых подключены к датчику эталонного напряжения, соединены с входами блока памяти, выходы которого подключены к входам сумматора и блока выделения разности. I 65

На чертеже представлена блок-cxe ( ма устройства.

Устройство содержит три обратимых электроакустических преобразое . вателя 1-3, первый иэ которых рас- положен в начале координат, а два других на равных расстояниях по кЬординатным осям, коммутатор 4, задающий генератор 5, фаэоиэмерйтельный блок б, два делителя 7 и 8, датчик 9 эталонного напряжения, блок

10 памяти, сумматор 11 и бЛок 12 выделения разности.

Устройство работает следующим образом.

В первом цикле измерений коммутатор 4 подключает выход задающего генератора 5 к электроакустическому преобразователю 1 и входам. фаэоизмерительного блока 6. Ультразвуковые колебания преобразователя 1 распространяются через среду, принимаются электроакустическими преобразователями 2 и 3, преобразуются н электрические импульсы и поступаютчереэ коммутатор 4 на входы фазоизмерительного блока 6, напряжения на выходах которого будут пропорциональны фаэовым сдвигам при распространении сигнала по току.

К,(щ1 K0ul

0 = 1 О !

"е„с+ч, е с й. где К вЂ” коэффициент преобразования, щ> — частота излучения; — база измерения>

С вЂ” скорость распространения колебаний;

V. — проекция вектора скорости потока на ось Х, Ч вЂ” проекция вектора скорости потока на ось Y.

Эти напряжения поступают на делители 7 и 8, на вторые входы которых поступает единичное напряжение с датчика 9 эталонного напряжения, и преобразуется в обратные величины

K (1+v„) (с,> о - "иО%г

1 где К вЂ” коэффициент преобразова2ния делителя.

Полученные напряжения записываются н блок 10 памяти. На этом эаканчи. вается первый цикл измерений.

Во втором цикле измерений коммутатор подключает выход задающего генератора к электроакустическому преобразователю 2 и к первому входу фазоизмерительного блока б, а затем к электроакустическому преобразователю 3 и второму входу фаэоизмерительного блока. Иэлученные ультразвуковые импульсы поочередно принимаются электроакустическим преобразователем 1, преобразуются в электрические и поступают на входы фазоиэмерительного блока б. В результате

1015307

Составитель Н.Бурбело

Редактор Е.Папп Техред М.Тепер Корректор О.Билак

Заказ 3200/42 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на его выходах формируются напряжения, пропорциональные фазовым сдвигам при распространении сигналов против потока.

К,Са. К ай, 0 и .U

Фз СЧл . Ф4 CV2

После преобразования в делителях

7 и 8 в обратные величины, напряжения

k (c-Ю . К,(с-ч,)

Ф4 94 сць 10 поступят в блок 10 памяти для суммарно-раэностной обработки.

В результате на выходе сумматора

11 и блока 12 выделения разности получатсв . напряжения к1(С+у ) к1(С V„)

lUT ° 4 КЪС1

0 k(C+Vа) Ка(С-ММ

®4 (gal 2

K (C iV4 К 2 (С-ЧД) "р,= щ щ =к ч,;

По полученным значениям Up, и 0Р определяют вектор скорости потока.

Положительный эффект предлагаемого изобретения состоит в повышении точности измерения эа счет исключения влияния С на результата измерения. Кроме того, устройство позволяет измерять вектор скоростизнакопеременных потоков.