Й расходомер

О П И С А Н И Е 347579

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

GONS G0B8TclINI

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.Х.1970 (Щ 1482273/18-10) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 10.VI II.1972. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 22 VIII.1972

М. Кл. 6 Olf 1/00

Комитет оо лелем иэобретеиий и открытий

I!I!K Совете MHHKGTIlàâ

СССР

УДК 681.121:534.632 (088.8) Авторы изобретения

Б. И. Панков и Е. Б. Синицын

Заявитель

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМЕР

Изобретение относится к области измерения расхода с помощью ультразвука.

В известных ультразвуковых расходомерах приемные и отраженные от плоскости пьезоэлемента колебания поступают на усилительформирователь, режим формирования которого ограничен уровнем превышения амплитуды сигнала над помехой, амплитуда которой дл» некоторых датчиков сравнима с амплитудой сигнала, что снижает надежность работы расходомера и приводит к срыву синхронизации генератора, а такоке ограничивает примене!ше расходомера для измерения расхода в широком температурном интервале измеряемой среды.

Предложенный расходомер снабжен временным селектором импульсов, включенным в синхрокольцо между усилителем-формирователем и генератором импульсов, ждущим генератором, вход которого через предварительный усилитель соединен с усилителем-формирователем, а выход через интегрирующую цепь с входом схемы совпадения, выход которой подключен к селектору импульсов, Это позволяет устранить влияние однократно отраженного ультразвукового колебания.

На чертеже показан предложенный расходомер.

Датчик ультразвукового расходомера представляет собой отрезок трубопровода 1, в когором установлены пьезоэлементы 2 п 8, подключенные к коммутатору 4. Работой коммутатора управляет триггер 5, подключенный через блок-делитель б к генератору 7 их!пульсов.

5 Другой выход кол! мутатОра 4 подключен к усилителю-формирователю 8, один из выходов которого соединен через временной селектор 9 с генератором 7, второй выход через предварительный усилитель 10 связан с ждущим гепс10 ратором 11. Выход генератора подключен через интегрирующую цепь с ключом 12 и Одному из входов схемы совпадения 13, другие входы которой подсоединены к триггерам блокаделителя б, а выход схемы совпадения сосдп-!

5 нен с временным селекторохl 9. Коых!утатор 1, переключающий пьезоэлементы 2 и 8, позволяет направлять ультразвуковые колебания поочередно по направленшо потока и против него. В обоих случаях образуется замкнутая

20 спнхроцепь: генератор 7 — коммутатор 4— пьезоэлементы 2, 8 — коммутатор 4 — усилитель-форх!! рователь 8 — временной селектор 9 — генератор 7.

К выходу генератора 7 подключен формиро25 ватель 14 нормированных HM11) . Iüco!I, связанный через фильтр 15 ни>киях часгот с усилителямп 1б и 17, выходы которых подключе;!ы к демодуляторам 18 и 19, соответственно работой которых через схемы совпадения 20 и 21

30 управляет триггер 5. Й!.!ходы остальных трпг347579

4 геров блока-делителя подключены к входам схемы 13.

Ультразвуковые колебания в датчике 1 излучаются попеременно по течению жидкости и против потока. Время их ряспростряне»11я различно. Если звук направлен по течсншо жидкости, то скорость течения жидкости и скОрОсть зв> ка В неподвижной жидкости суммируются; если ультразвук направлен против течения жидкости, скорости вычитаются.

В первый такт работы расходомера короткие импульсы электрических колебаний генератора 7 проходят через электронный коммугатор 4 к пьезоэлементу 2, преобразуются им в ультразвуковые колебания и распространяются под углом к направлению движения жидкости в датчике 1. Ультразвуковые колебания, распространяющиеся в датчике по потоку ж»дкости, принимаются пьезоэлементом 3, преобразуются пм в электрические колебания и «срез коммутатор 4 поступа1от в усилитель 8, где они усиливаются, формируются в видсоимпульсы и через селектор 9 вновь зя»уска1от гс»ератор 7, который работает в режиме си»хро»изации.

Во второй такт работы расходомера электро1»ный коммутатор 4, управляемый низкочастотными импульсами с олока-делителя 6, осущсствляет изменение направления прохождс»ия ультразвуковых колебаний в датчике »а обратное. В этом случае импульсы с генератора 7 проходят те же преобразования и тот же путь, но против потока жидкости.

Генератор 7 запускает формирователь 14 вырабатыва1ощий стандартные импульсы, стабильные по длительности и амплитуде. Эти импульсы проходят на фильтр 16, »а выходе фильтра выделяется переменная составляющая с частотой коммутации, ям»литудя КоТОрой пропорциональна разностной частоте, а следовательно и скорости потока. Переме1гная составляющая усиливается предваритель»ым» усилителями 16 и 17 и поступает ня демодуляторы 18 и 19. Переключение демодуляторов осуществляется синхронно с частотой коммутации схемами 20 и 21. Постоянное напряжение, пропорциональное скорости потока, снимаемое с обоих демодуляторов, поступает на вход показывающего прибора 22.

С усилителя-формирователя 8 последовательно усиленная усилителем 10, поступает к ждущему генератору 11, который в начальный момент запускается импульсом помехи и выдает импульс длительностью, не превышающей

10 половины периода частоты следования импульсов генератора. С выхода ждущего генерагора импульсы подаются на интегрирующую цепь с ключом 12 (элемент задержки), предназначенный для задержки импульсов ждуще15 ro генератора. Время задержки устанавливаюг с учетом надежного срабатывания селектора 9.

С выхода интегрирующей цепи с ключом 12 задер>канные импульсы вместе с импульсами со всех ступеней деления, кроме последней, 20 поступают на схему 18 на выходе которой формируется импульс строба, необходимого для стробирования селектора 9. С выхода селектора импульсы сигнала поступают на запуск генератора 7.

Предмет изобретения

Ультразвуковой расходомер, содержащий

ЗО два акустических преобразователя, коммутатор с триггером, блок делителя, генератор с усилителем-формирователем импульсов, соединенных в цепь синхрокольца, и детектор частот»о-импульсной модуляции, отличающийся

35 тем, что, с целью устранения влияния однократно отраженного ультразвукового колебания, он снабжен временным селектором импульсов, включенным в синхрокольцо между усилителем-формирователем и генератором

40 импульсов, ждущим генератором, вход которого через предварительный усилитель соединен с усилителем-формирователем, а выход через интегрирующую цепь с входом схемы совпадения, выход которой подключен к селекто45 ру импульсов.

347579

Составитель Ж. Теслер

Техред T. Курилко

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Т. Китаева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2586/12 Изд. М 1129 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете MlIHHcTpoB СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5