SU734507A1 - Одноканальный ультразвуковой расходомер - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  расхода жидких сред и может быть использовано в нефт ной, химической, металлургической и других отрасл х промышленности . Известен одноканальный ультразвуковой расходомер 1, основанный на методе синхрокольца , который содержит акустический преобразователь с двум  пьезоэлементами, коммутатор, генератор импульсов, умножитель частоты, смеситель, интегратор, генератор гармонических колебаний с варикапами , амплитудный детектор и частотомер. В этом измерителе имеютс  погрешности измерени , св занные с тем, что использована аналогова  обработка сигнала. В частности , мала  точность измерени  обусловлена погрешност ми умножител  частоты и амплитудного детектора. Наиболее близким по технической сушности к изобретению  вл етс  одноканальный ультразвуковой расходомер 2, построенный по кольцевой частотно-импульсной схеме. Он содержит акустический преобразователь , последовательно соединенные усилитель , формирователь и генератор, а также блок дискретной обработки информации с индикатором. Указанный расходомер имеет погрешности измерени  из-за наличи  двух каналов обработки информации по потоку и против него, т. е. вследствие междуканальной асимметрии . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Цель достигаетс  тем, что в предлагаемый расходомер включены приемо-передающий блок, схема ИЛИ с коммутатором, счетчик циклов, блок задержки и ключ, а блок дискретной обработки информации содержит генератор счетных импульсов, второй ключ и реверсивный счетчик, причем акустический преобразователь подключен к приемо-передающему блоку, два входа которого соединены с двум  выходами схемы ИЛИ с коммутатором и выход которого подключен ко входу усилител , выход генератора соединен с первым входом схемы ИЛИ с коммутатором, со сбросовым входом счетчика циклов и со сбробросовым входом реверсивного счетчика, выход формировател  подключен к счетному входу счетчика циклов и через первый ключ - ко второму входу схемы ИЛИ с коммутатором , третий вход которой подключен к выходу блока задержки, другой выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, выход счетчика циклов соединен с входом блока задержки и с управл ющими входами схемы ИЛИ с коммутатором , второго ключа и реверсивного счетчика , генератор счетных импульсов через второй ключ подключен к счетному входу реверсивного счетчика, выход которого соединен с индикатором.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого расходомера.

Однбканальный ультразвуковой расходомер содержит акустический преобразователь 1, укрепленный на участке трубы и имеющей пьезопреобразователи 2 и 3, который подключен к приемопередающему блоку 4, выход которого подключен к последовательно соединенным усилителю 5, фор .мирователю 6 и генератору 7, выход которого соединен с первым входом схемы ИЛИ с коммутатором 8, два выхода которого подключены к двум входам приемо-передающего блока 4, выход формировател  6 подключен к счетному входу счетчика импульсов 9 и через первый ключ 10 - ко второму входу схемы ИЛИ с коммутатором 8, третий вход которой подключен к выходу блока задержки 11, другой выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа 10, вход счетчика циклов 9 подключен к выходу генератора 7, а выход счетчика циклов 9 соединен с входом блока задержки 11 и с управл ющим входами схемы ИЛИ с коммутатором 8, второго ключа 12 и реверсивного счетчика 13, генератор счетных импульсов 14 через второй ключ 12 подключен к счетному входу реверсивного счетчика 13, сбросовый вход которого соединен с выходом генератора 7, а выход соединен с индикатором 15.

Расходомер работает следующим образом .

При включении устройства генератор выдает зондирующий импульс, которым одновременно сбрасываютс  счетчик циклов 9 и реверсивный счетчик 13. Зондирующий импульс через схему ИЛИ с коммутатором 8 и первый вход приемо-передающего блока 4 поступает на пьезопреобразователь 2, который излучает его в исследуемую среду.

Прин тый пьезопреобразователем 3 импульс через приемо-передающий блок 4, усилитель 5 и формирователь 6 приходит на вход генератора 7 и закрывает его. Одновременно с этим сигнал с выхода формировател  6 через ключ 10 схему ИЛИ с коммутатором 8 и первый вход приемо-передающего блока 4 вновь поступает на пьезопреобразователь 2. Таким образом, схема работает в режиме синхрокольца по потоку . Счетчик циклов 9 подсчитывает число импульсов автоциркул ции. При поступлении на счетчик циклов 9 первого импульса сигналом с его выхода открываетс  второй ключ 12 и на счетный вход реверсивного счетчика 13 приход т импульсы с генератора счетных импульсов 14. Когда счетчик циклов 9 наберет заданное число импульсов автоциркул ции, сигналом с его выхода закрываетс  второй ключ 12 и переключаетс  схема ИЛИ с коммутатором 8

таким образом, что сигналы с ее выходов проход т на второй вход приемо-передающего блока 4 и далее на пьезопреобразователь 3. Одновременно с .этим сигнал с выхода счетчика циклов 9 подаетс  на вход

J блока задержки 11, который на одном выходе выдает импульс, начало которого совпадает с входным сигналом, а длительность которого выбираетс  таким образом, чтобы в акустическом преобразователе 1 после окончани  автоциркул ции по потоку добитьс  полного затухани  реверберацианных помех . Этим импульсом запираетс  первый ключ 10 и синхрокольцо разрываетс . По окончании импульса на другом выходе блока задержки 11 вырабатываетс  зоЕишрукиднй

5 импульс, который подаетс  на вход схемы ИЛИ с коммутатором 8 и далее на пьезопреобразователь 3. Одновременно открываетс  ключ 10. В результате образуетс  синхрокольцо против потока. Первым импульсом автоциркул ции вновь включаетс  счетчик циклов 9, который открывает второй ключ 12 и переводит реверсивный счетчик 13 в режи.м вычитани  импульсов. После набора заданного числа импульсов в счетчике циклов 9 вновь второй ключ 12 запираетс 

и на выходе реверсивного счетчика вырабатываетс  сигнал, пропорциональный разности счетных импульсов при работе синхрокольца по потоку и против него. Индикатор на выходе реверсивного C4et4HKa проградуирован в единицах расхода жидкости.

в Сигналом с выхода счетчика циклов 9 схема ИЛИ с коммутатором 8 устанавливаетс  в исходное положение, и измеритель снова начинает работать по потоку. При этом зондирующий импульс формируетс  в отличие от первого цикла в блоке задержки 11. Генератор 7продолжает оставатьс  запертым импульсами с выхода формировател  и выключаетс  лищь в случа х срыва автоциркул ции в синхрокольце, например, в случа х попадани  пузырей в акустический преобразователь 1.

Таким образом, в данном расходомере имеетс  один канал обработки информации по потоку и против него, и погрешность измерени , обусловленна  между канальной ассиметрией, исключена.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 226879, кл. G 01 F 1/66, 1967

2.Авторское свидетельство СССР № 531029, кл. G 01 F 1/00, 1972.