Преобразователь акустического расходомера

 

Изобретение относится к измерительной технике, а имен но к измерению расхода жидкости, и может быть использовано при конструировании акустических расходо-'меров. Цель • изобретения - расширение эксплуатационных возможностей преобразователя расходомера за счет исключенияослабления.стенки трубопровода. Устройство состоит из пъезопреобразователя 2, связанного с помощью волновода 3 с чувствительным элементом 4, который прижат к внешней поверхности трубопровода 1.' Между чувствительным элементом 4 и поверхностью трубопровода 1 находится контактный акустический слой 7. Чувствительный элемент 4 закреплен с помощью перемычек между демпфирующими прокладками, которые в свою очередь закреплены на измерительном участке трубопровода 1. В чувствительном элементе создаются изгибные колебания, а на внутренней поверхности трубопровода образуется распределенный источник звука, формирующий узкую диаграмму направленности под, углом к оси трубопровода. Преобразователь обладает обратимостью, т.е. .может (работать и в качестве приемника и обеспечивает возможность установки на трубопроводе в труднодоступных местах. 2 ил.слсИзобретение относится к измерит(ельной технике, а именно к из1у1ерению расхода жидкости, и может быть использовано при конструировании акустических расходомеров.', ••Целью изобретения является расшире-, ние эксплуатационных возможно'стей преобразователя расходомера за счет исключения ослабления стенки трубопровода.На фиг.1 представлена конструкция преобразователя акустического расходомера, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез.Преобразователь акустического расходомера содержит измерительный участок трубопровода 1, пъезопреобразователь 2, связанный с помощью волновода 3 с чувствительным, элементом 4. Последний закреплен с помощью перемычек 5 между демпфирующими прокладками 6. Между чувствительным элементом 4 и поверхностью трубопровода 1 размещен контактный акустический слой 7. Демпфирующие прокладки 6 закреплены 'на измерительном участке трубопровода 1 с помощью прижимного устройства, состоящего, например, из корпуса 8 и хомута 9. Внутри корпуса 8 размещена нажимная планка 10, прижатая к.^ ь!CJ^

(19) (1!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 F 1/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693427/10 (22) 23.05.89 (46) 23.02.92. Бюл. N 7 (71) Нижегородский политехнический институт (72) В.И,Мельников и А.В.Дунцев (53) 681.121(088.8) (56) Мельников В.И., Усынин Г.П, Акустические методы диагностики двухфазных теплоносителей ЯЭУ. — М,: Энергоатомиздат, 1987, с.45.

Авторское свидетельство СССР

N- 1520342, кл. G 01 F 1/66, 1987, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКУСТИЧЕСКОГО

РАСХОДОМ Е РА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению расхода жидкости, и может быть использовано при конструировании акустических расходо меров. Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей преобразователя расходомера за счет исключения

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерению расхода жидкости, и может быть использовано при конструировании акустических расходомеров, Г

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей преобразователя расходомера за счет . исключения ослабления стенки трубопровода.

На фиг.1 представлена конструкция преобразователя акустического расходомера, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечный разрез. ослабления. стенки трубопровода. Устройство состоит из пъезопреобразователя 2, связанного с помощью волновода 3 с чувствительным элементом 4, который прижат к внешней поверхности трубопровода 1.

Между чувствительным элементом 4 и поверхностью труболровода 1 находится контактный акустический слой 7. Чувстви-. тельный элемент 4 закреплен с помощью перемычек между демпфирующими прокладками, которые в свою очередь закреплены на измерительном участке трубопровода 1. В чувствительном элементе создаются изгибные колебания, а на внутренней поверхности трубопровода образуется распределенный источник звука, формирующий узкую диаграмму направлен-. ности под, углом к оси трубопровода. Преобразователь обладает обратимостью, т.е. может работать и в качестве приемникаи обеспечивает возможность установки на трубопроводе в труднодоступных местах. 2 ил.

Ъ

Преобразователь акустического расходомера содержит измерительный участок трубопровода 1, пъезопреобразователь 2, связанный с помощью волновода 3 с чувствительным. элементом 4. Последний закреплен с помощью перемычек 5 между демпфирующими прокладками 6. Между чувствительным элементом 4 и поверхностью трубопровода 1 размещен контактный акустический слой 7. Демпфирующие прокладки 6 закреплены на измерительном участке трубопровода 1 с помощью прижимного устройства, состоящего, например, из корпуса 8 и хомута 9. Внутри корпуса 8.размещена нажимная планка 10, прижатая к.

1714371

Сср

cos а—

Сизг

45

55 демпфирующим прокладкам 6 с помощью пружины 11 и регулированного болта 12. B корпусе 8 выполнено отверстие вывода волновода 3, снабженное защитной трубкой 13 с узлом 14 крепления кабеля связи.

Длин депмфирующих прокладок равна длине чувствительного элемента, а ширина не менее 2-3-х длин волн изгибной волны в стенке трубопровода, что предотвращает растекание энергии по поверхности трубопровода.

Преобразователь работает следующим образом.

Ультразвуковой генератор, входящий в состав расходомера, возбуждает пъезопреобразователь 2, акустический сигнал через волновод 3 подается на чувствительный элемент 4. При этом на внутренней поверхности трубопровода 1 образуется распределенный источник звука, формирующий узкую диаграмму направленности, и ввод акустической энергии в измеряемый поток производится под углом а к оси трубопровода 1, а диаграмма направленности излучения оказывается направленной по ходу, акустической волны. Угол а определяется из соотношения: где Си . — скорость изгибной волны на зн утренней поверхности трубопровода, Сор, — скорость звука в контролируемой среде.

Применение преобразователя позвояяет излучать не менее 70 — 80% подводимой акустической энергии в измеряемый поток при формировании узкой диаграммы направленности излучения-. Конструкция преобразователя расширяет эксплуатаци5 онные возможности расходомера, так как не нарушается целостность трубопровода, появляется возможность устанавливать преобразователь в труднодоступных местах на действующем оборудовании без его оста10 новки, что особенно важно на объектах ядерной и тепловой энергетики.

Формула изобретения

Преобразователь акустического расхо15 домера, содержащий измерительный участок трубопровода,, акустический преобразователь, связанный волноводом с чувствительным элементом, выполненным в виде стержня, ориентированного вдоль оси

20 трубопровода и размещенного на наружной поверхности трубопровода, причем поперечные размеры стержня меньше длины волны изгибных колебаний в нем на частоте излучения, отличающийся тем, что, 25 с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет исключения ослабления стенки трубопровода, чувствительный элемент закреплен с помощью перемычек между двумя демпфирующими прокладками, 30 установленными на поверхности трубопровода, и поджат к поверхности трубопровода через акустический контактный слой, причем длина демпфирующих прокладок равна длине. чувствительного элемента, а ширина

35 каждой из прокладок составляет не менее

2 — 3-х длин изгибной волны в стенке трубопровода.

1714371

Составитель M.Àáðoñèìoâ

Редактор Е.Полионова Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 683 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101