Ультразвуковой одноканальный расходомер

Ультразвуковой одноканальный расходомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е <11 4ввв4

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 19.11.73(21) 1971910/18-10 (51) M. Кл. б 01т 1/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный номитет

Соввта Министров СССР

llD делам изаоретений и открытий

Опубликовано25 09 75Бюллетень №35 (53) уДК681.121 (088,8) Дата опубликования опксаттня 1О 12 75 (72) Авторы изобретения

И. А. Чернобай, Л. А. Чернобай и А. С. Шиляев (71) Заявитель Белорусский институт механизации сельского хозяйства (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОДНОКАНАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к технике измерения расхода жидких или газообразных сред и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности. 5

Известен ультразвуковой одноканальный расходомер, выполненный йо частот, . ной схеме со : встречной автоциркуляцией сигналов и содержаший в обоих циркуляционных контурах фильтры со средней частотой пропусквннн, равной и н т 1 акой расходомер обладает погрешностями в измерениях скорости расхода, вызванными изменениями скорости ультразвука через среду за счет изменения физических параметров среды.

11елью изобретения является устранение зависимости показаний от физических ( свойств среды.

Эта цель достигается тем, что циркуляционные контуры соединены со смесителем через умножители частоты, козффициенты умножения которых К и К таковы, что

1 2 выполняется равенство: К1 f = K

1 2 2 1

На чертеже приведен один из возможных вариантов блок-схемы расходомера.

Он содержит трубопровод 1 с электроакустическими преобразователями 2 и 3, усилители 4 и 5, причем выход усилителя

4 подключен к преобразователю 3, а выход усилителя 5 — к преобразователю 2.

Преобразователь 2 связан со входом усилителя 4 через избирательный фильтр 6, а преобразователь 3 подключен ко входу усилителя 5 через избирательный фильтр 7.

Смеситель 8 связан с частотомером 9 через фильтр 10 низких частот и подключен одним из своих входов к усилителю 4 через последовательно соединенные умножитель частоты 11 и каскад 12 избирательного усиления, а другим из своих входов смеситель Ы подключен к усилителю через последовательно соединенные умно житель частоты 13 и каскад 14 избира-, тельного усиления.

Работает предлагаемый одноканальный ультра звуковой расходо мер следующим образом.

485314 к f = к

Из спектра флуктуаций электрического напряжения, возникающих сразу после включения устройства, например, на выходе преобразователя 2, избирательный фильтр 6 выделяет частотные составляющие в определенном диапазоне частот со средней частотой / . Выделенные флук1 туации электрического напряжения поступают на вход усилителя 4, где усиливаются до определенной величины и подаются на преобразователь 3, который одновременно является приемным для другого или встречного канала электроакустического самовоз» буждения. Преобразователь 3 преобразу ет сигнал в акустические колебания, которые проходят через исследуемую среду, воспринимаются и преобразуются преобразователем 2 в электрические колебания, поступающие на вход избирательного фильтра б,,где отфильтровываются на частоте от гармонических составляющих, и I дальше поддерживают режим автоциркуляции по цепи положительной обратной связи. Для другого или встречного канала электроакустического самовозбуждения, который работает на частоте j цепь положительной обратной связи аналогична: . Йзбиральный фильтр 7, усилитель 5, преобразователь 2, контролируемый поток, преобразователь 3, избирательный фильтр 7 и т. д.

Таким образом, в системе возникают устойчивые электроакустические колебания по потоку и против потока на частотах и 4, величины которых связаны со

1 2 скоростью потока. При этом в системе измерения обеспечивается взаимная независимость между резонансными частотами возбуждения и для каждой резонансной частоты по замкнутому контуру измерения выполняются условия самовозбуждения.

Колебания со средней резонансной чаI стотой ; связанные со скоростью ультразвука по направлению потока среды, поступают на умножитель частоты 11, где преобразуются до величины частоты:

Каскад 12 избирательного усиления выделяет преобразованную частоту и отфильтровывает гармонические составляющие.

В свою очередь умножитель частоты

13 преобразует колебания со средней ре зонансной частотой Ф, связанные со

2 ф скоростью ультразвука против потока сре- ды, до величины частоты:

Каскад 14 избирательного усиления

Р J вьщеляет преобразованную частоту " и отфильтровывают гармонические составляющие.

10 Коэффициенты умножения частот К и

К выбираются определенной величины и

2 обеспечивают равенство преобразованных t частот при нулевом потоке, т. е. у

В этом случае пропорциональные измене . <, I ния частот за счет изменейия: скорости ультразвука по причйне изменения физических параметров среды становятся равными и одинаковыми по знаку, а поэтому их разность равна нулю, Приращения преобра-, зованных частот, связанные со скоростью потока, оказываются равными и противоположными по знаку, поэтому разность частот, и 4 пропорциональна

I г

1 2 скорости потока или расхода среды.

С выхода: каскадов 12 и 14 изби рательного усиления преобразованные чаЗ0 стоты подаются на вход смесителя 8, который выделяет разность преобразован- ных частот автоциркуляции сигналов по потоку и против потока, Фильтр 10 нижних частот пропускает низкие частоты, величины которых пропорционально связаны с абсолютной скоростью потока среды, и подает их на вход регистрирующего частотомера 9, откалиброванного в соответствующих единицах скорости потока

40 или расхода среды.

Предмет изобретения

Ультразвуковой одноканальный расхо45 домер, выполненный по частотной схеме

) со встречной автоциркуляцией сигналов и содержащий в обоих циркуляционных кон-, турах фильтры со средними частотами пропускания, равными частотам резонанс50 ного возбуждения f u J, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью устранения зависимости показаний от физиче ских свойств среды, циркуляционные контуры соединены со смесителем через умножители частоты, коэффициенты умножения которых К и К таковы, что выпол1 2 няется равенство:

485314

Составитель ги га

ДЛаптиев

Д пинчук Техред М.(еменеов коРРектоР Грусова

Заказ 3 00 Изд. pa )Pgg ТиРаж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24