Устройство для измерения расхода жидкости в трубопроводе

Устройство для измерения расхода жидкости в трубопроводе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

л1оа 114352

Класс 42е, 23о

42о, 15

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М. М. Гордон и В. В. Шапиро

УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

В ТРУБОПРОВОДЕ

Заявлено 25 марта 1957 г. за № 570731 в Когяитет по дела..fи:.яобретений и открытии при Совете Министров СССР

Известны расходомеры жидкостей, основанные на измерении скорости (или расхода) жидкости путем посылки звуковых сигналов в направлении движения жидкости и против него. Однако они обладают недостатком, так как не исключают влияния на результат измерения импульсов, распространяющихся по стенкам трубопровода.

Предложенный расходомер не имеет указанного недостатка и, кроме того, универсален, т. е. не зависит от физико-химических свойств жидкости.

Особенностью предложенного устройства является то, что измерение расхода жидкости производится с помощью ультразвуковых импульсов и, с целью исключения влияния на результат измерения импульсов, распространяющихся по стенкам трубопровода, усилители, подающие команду на подачу следующего импульса, запираются на время, в течение которого этот импульс, распространяясь по металлу, может прийти к прием нику.

На чертеже показана блок-схема расходомсра.

Устройство выполнено следующим образом.

На трубопроводе устанавливаются четыре пьезоэлемента, из которы;; два являются датчиками 1, а два — приемниками 2 ультразвуковых колебаний, получаемых от генераторов 7. Датчики и приемники имеют резонансную частоту и работают парами. Одна пара работает на импульсах, направляемых вдоль потока жидкости, другая — против потока жидкости.

Если обозначить скорость распространения звука в жидкости С, а скорость движения жидкости о — расстояние между пьезодатчиком и приемником а, то время прохождения импульса по потоку будет. и 114352 а время же прохождения импульса против потока будет Т =

С вЂ” о

Время Т> и Т„. составит несколько сот микросекунд, оно будет разным при движении импульса по направлению жидкости и против жидкости, Разность величин:

1 1 С+и С вЂ” e 2о

Т, Т, а а а и зависит только от скорости движения жидкости, т. е. от расхода, «о не зависит от ее физических свойств, т. е. от распространения звука.

1 1

Величины . и . имеют размерность частоты.

Устройство работает следующим образом.

Импульс, посланный датчиками, пробегает по жидкости, воспринимается приемником и усиливается усилителем 8, который дает команду выслать новый импульс. 1(оличество импульсов г, секунду и является ме1 1

1,ой величин и

1 9

Датчик посылает импульсы не . олько через жидкость, но и через тело трубы. Однако звук по металлу проходит приблизительно в пять раз быстрее, чем по жидкости. Усилитель же, усилив импульс, пришедший по жидкости, запирается на то время, в течение которого может прийти импульс по металлу. Таким образом, воздействие импульса по металлу исключается.

Усиленные усилителем ударные импульсы одновременно с подачей команды на отправку следующего импульса возбуждают соответственно два однотактных спусковых устройства 4 (триггеры с одним устойчиBbIM положением), на выходе которых появляются импульсы прямоугольной формы длительностью несколько десятков микросеку.нд. Эти импульсы, частота которых точно равна частоте ультразвуковых импульсов

1 1 в жидкости (соответственно и, ), поступают на интегрирующее

1 9 устройство Б, выходное напряжение которого является функцией величи1 1 2п

h ij

Т, Т. а

Выходное напряжение интегрирующего устройстьа подается на автоматический потенциометр б, градуированный непосредственно в единицах расхода жидкости.

Основная предлагаемая область применения ультразвукового расходомера с ударными импульсами — измерение и регулирование расхода вязких, загрязненных, агрессивных жидкостей.

Предмет изобретения

Устройство для измерения расхода жидкости в трубопроводе с помощью распространяющихся вдоль него в двух противоположных направлениях ультразвуковых импульсов, разность скоростей которых измеряется интегрирующей схемой, присоединенной через триггеры и уси№ 114352 лители к соответствующим приемникам ультразвуковых колебаний, о т. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения влияния на результат измерения импульсов, распространяющихся по стенкам трубопровода, усилители, подающие команду на подачу следующего импульса, запираются на время, в течение которого этот импульс мохкет прийти к приемнику, распространяясь по металлу.