Ультразвуковой расходомер

Ультразвуковой расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 127077

Класс 42о, 13аа

42е, 19

СССР

«1 I ф\ f" %11ó о 6) 5$7$ Q )gag ) -( Xx„„,„ /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г. И. Биргер и H. И. Бражников

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМЕР

Заявлено 14 >аая 1959 г. за ¹ 628049 26 в Комитет по лолам изобретений и открытий прп Совете Л1инпстров СССР

Опубликовано в ".Üþïëåòåíñ изобретений» № 6 аа 1960 г.

Известные ультразвуковые расходомеры не могут быть использованы для измерения расхода пульп, агрессивных и кристаллизующихся жидкостей, поскольку датчики в этих приборах выполнены с нарушением внутреннего сечения трубопроводов, что способствует их «зарастанию». TBKHM приоорам присущи также значительные температурные погр шности, обусловленные 11зменением скорости распростране;-1ия ультразвука в контролируемой среде и изменениями электрических параметров узлов и деталей электронной схемы, В предлагаемом приборе эти недостатки устранены.

На чертеже представлена блок-схема расходомера, состоящая из четырех блоков; датчика, электрошгого измерительного блока, блока питания и регистрирующего прибора.

Датчик 1 представляет собой участок трубопровода, через боковые поверхности которого по акустическим каналам осугцествляется посылка и прием ультразвуKQBblx Koëå:èíий. Поверхность пьезоэлементов защищена от непосредственного контакта с контролируемой средой посредством промежуточных звукопроводящих элементов (звукопроводов), поверхность которых обработана заподлицо с внутренним сечением трубопровода. Блок питания состоит из генератора 2 электрических колебаний высокой частоты, необходимых для возбуждения излучающих пьезоэлементов в датчике, и усилителя мощности 3. Электронный измерительный блок содержит двухканальный приемный усилитель

4 принятых сигналов и фазовый детектор 5. На регистрирующий прибор б с фазового детектора 5 подается постоянное напряжение, пропорциональное разности фаз колебаний и, следовательно, расходу контролируемой среды. Компенсация температурных изменений скорости ультразвука в контролируемой среде и материале звукопроводов производится противоположно направленнымп измене.>иями акустической длины хода, для чего должно выполняться следующее условие:

1 /- +гго 27 № 127077 а — угол между осью звукопровода и перпендикуляром к оси трубопровода; Й,— показатель преломления ультразвуковых колебаний, равный отношению скоростей распространения ультразвуковых колебаний в контролируемой среде и материале звукопровода;;1, — температурные коэффициенты скорости ультразвука соответственно в материале звукопровода и контролируемой среде.

Выполнение этого условия в широком диапазоне изменений акустических характеристик контролируемой среды может быть обеспечено путем подбора материала звукопровода с определенными акустическими характеристиками и соответствующего расчета угла а.

Предмет изобретения

1. Ультразвуковой расходомер, например, для пульп, агрессивных и кристаллизующихся жидкостей, основанный на измерении разности фаз ультразвуковых колебаний, проходящих через поток под острым и тупым углами от:расположенных на поверхности трубопровода пьезопреобразователей со звукопроводами, отличающийся тем, что, с целью компенсации температурных погрешностей измерения, обусловленных температурной зависимостью скорости ультразвука, угол наклона звукопровода к трубопроводу и температурный, коэффициент материала звукопровода выбраны для каждой среды такими, что изменение скорости ультразвука компенсируется противоположно направленным изменением акустической длины хода.

2. Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предотвращения «зарастания» внутреннего сечения датчика расходомера, звукопровод выполнен заподлицо с внутренней поверхностью трубопровода.