(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАДУИРОВКИ ИМПУЛЬСНОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ СКОРОСТИ ПОТОКА Изобретение относитс к области приборостроени и может быть использовано дл определени метрологических характеристик импульсных ультразвуковых измерителей скорости потока и расходомеров. Известно устройство дл градуиров ки и определени динамических характеристик ультразвуковых измерителей скорости потока, состо щее из формировател эталонного потока и механического модул тора скорости потока выполненного в виде дискапрерывател J, Это устройство формирует непрерывные синусоидальные колебани скорости зталонного потока однако максимальна частота колебаний ограничена .: из-за инерции механического модул тора скорости потока. Это KCK лючает возможность использовани известного устройства дл опрёделени переходной динамической характеристики быстродействующих ультразвуковых измерителей скорости потока. Известно также устройство дл определени динамических характеристик расходомеров, содержащее формирователь импульсного эталонного потока, .выполненный в виде участка пр мого трубопровода,, иаполненного рабочей жидкостью, поршни и старт-стоповый механизм. Это устройство формирует импульс скорости потока с длинными передним и задним фронтами, длительность которых определ етс инерцией механической системы и массой рабочей жидкости L2J. Это устройство тоже не обеспечивает возможности измерени динамической переходной характеристики бы стродействующих ультразвуковых иэме-. рителей скорости потока Наиболее близким по технической к описываемому вл етс ультразвуковой измеритель скорости |1отока, содержащий формирователь эта. лонного потока рабочей жидкости, два акустических преобразовател и измеритель временньпс интервалов, первый вход которого подключен к одному электроакустическому преобразователю з J Недостатком известного устройства вл етс невозможность измерени переходной динамической характеристики ультразвукового измерител скорости потока, а также сложность процесса градуировки. Целью предлагаемого устройства в л етс упрощение процесса градуировки за счет формировани одного эталонного потока, а также обеспечение возможности измерени переходной динамической характеристики испытуемого измерител при сжимаемой рабочей жидкости и увеличени точности граду ровки. Поставленна цель достигаетс тем что в устройство введены дополнитель ный электроакустический преобразователь , переключатель и блок управлени , причем второй и дополнительный электроакустические преобразователи подключены к первому и второглу входа переключател , его выход подключен к второму входу измерител временных интервалов, выход которого через блок управлени подключен к управл ю щему входу переключател , при этом базы между первым и вторым и между первым и дополнительным электроакуст ческими преобразовател ми равны и ориентированы под разными углами к направлению вектора скорости потока . На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства дл градуировки импхдьсного ультразвукового измерител скорости потока. Устройство дл градуировки импуль ного ультразвукового измерител скорости потока содержит формирователь эталонного потока 1, эталонный поток 2, В эталонном потоке 2 установлены идентичные . обратимые электроакустические преоб раэователи 3 и 4 испь1туемого измери , л скорости потока, содержащего, изм ригель временных интервалов 5, соединенный с регистрирунхцим прибором Преобразователи 3 и 4 установлены на базовом рассто нии d друг от дру га, причем лини базы составл ет угол оСр с вектором скорости V этало ного потока 2, В устройство введен 4 ополнительный электроакустический реобразователь 7 такой же конструкии , как и преобразователи 3 и 4. Он становлен в эталонном потоке 2 и базов.ом рассто нии d от электрокустического преобразовател 3, ричем лини дополнительной базы оставл ет угол о(./| С i с вектором корости V эталонного потока 2. лектроакустический преобразователь 3 соединен с первым входом измерите временных интервалов 5, а электроакустический преобразователь 4 соеинен с вторым входом измерител временных интервалов 5 через первый вход переключател 8, Второй вход переключател .8 соединен с дополнительньр электроакустическим преобразователем 7, а его вход управлени через блок управлени 9 соединен с выходом измерител временных интервалов 5 испытуемого измерител скорости потока. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии переключатель 8 установлен в режим, при котором электроакустический преобразователь 4 соединен с вторым входом измерител временных интервалов 5, а дополнительный электроакустический преобразователь 7 отключен. При этом испытуемый измеритель, состо щий из электроакустических преобразователей 3 и 4 и измерител временных интервалов 5, работает в два такта в режиме, например, последовательного периодического зондировани эталонного потока 2 акустическими импульсами, направл емыми в первом такте против потока 2, а во втором такте - по направлению потока 2. Алгоритм работы испытуемого измерител выражаетс формулой выходна величина испытуемого измерител после окончани i-ro цикла измерений посто нный коэффициент; d 1врем прохождени акусти г AOiC-VCOSAo ческого импульса базового рассто ни d против направлени потока 2 от электроакустического преобразовател 4 до преобразовател 3; С - скорость ультразвука в пото ке 2; 5OiG- VcO6ol, Р прохождени акусти ческого импульса по направлению потока 2 от электроакустических преобразовател 3 до преобразовател 4. Согласно выражению (1) при отсутс вии . погрешностей испытуемого измернтел V, т.е. испытуемый измеритель работает в стационарном режиме градуировки. При этом выходной региг стрирующий прибор 6 после скончани каждого i-ro цикла, состо щего из двух тактов работы испытуемого измерител скорости, регистрирует i-ую величину N0. Таким образом, регистрируетс временна зависимость (5 по которой определ ютс метрологические характеристики испытуемого измерител в стационарном режиме. Дл измерени переходной динамической характеристики испытуемого измерител в момент времени t, пос- кj1 ле окончани К-го цикла работы испытуемого измерител , одновременно с излучением акустического импульса преобразователем 3, импульсом, поступающим с выхода блока управлени 9, переключатель 8 переводитс в состо ние , при котором с вторым входом измерител временных интервалов 5 соединен дополнительный электроакусти ческий преобразователь 7. При этом в первом такте Ц-го импульса работы испытуемого измерител акустический импульс, прошедший в направлении пото ка базовое рассто ние d от электро акустического преобразовател 3 до дополнительного электроакустического преобразовател 7, принимаетс последним и в измерителе временных интервалов 5 регистрируетс врем После этого, во вто 6U , ром также 1 -го цикла, излучение акустического импульса против направленн потока 2 осуществл етс электро акустическим преобразователем 7. После окончани второго такта К -го дикла в измерителе временных интервалов . 55 5 регистрируетс врем , А1К C-VCO5 A. Согласно алгоритму (,1) в .цикле выходна величина испытуемого измернтел при отсутствии динамической погрешности должна равн тьс f-L- , V N SK u.г: } -к V. 1К о AIK/ где KI в последующих циклах устройство работает как и в K-OM цикле. Согласно выражению (2) подключение в момент t с помощью переключател 8 дополнительного электроакустического преобразовател 7 к измерителю временных интервалов 5 эквивалентно скачкообразному измененик) скорости эталонного потока на,величи- ну iv-vK-v-v(g-;-i) причем длительность фронта эквивалентного скачка ЛУ скорости равна времени переключени переключател 8, т.е. дл электронного переключател 8 имеет пор док 10 не и менее. Переходна динамическа характеристика и динамическа погрешность испытуемого .измерител определ етс по временной зависимости ) регистрируемой прибором 6, начина с момента t.. 1 Следовательно, предложенное устройство обеспечивает возможность измерени переходной динамической характеристики испытуемого импульсного ультразвукового измерител скорости потока без использовани нестационарных эталонных потоков с переменной или пульсирующей скоростью. Предложенное устройство работоспособно при любой физической природе абочей жидкости эталонного потока 2, том числе при сжимаемой рабочей идкости. Формируемое им эквивалентое ступенчатое входное воздействие V(i)--|v+u4,t t из« ител близко к идеальному, так как , ронт ступенчатой функции имеет пор ю не и менее, а высота ступени известна с высокой точностью опеделени посто нной скорости V эта- онного потока 2 и двух посто нных углов сСдИ оС.. Это достигнуто тем, что S процессе формировани функции V(t) эталонный поток 2 не возмущаетс . Таким образом, точность дннамн(54) DEVICE FOR CALIBRATION OF A PULSE ULTRASONIC FLOW RATE METER The invention relates to the field of instrumentation and can be used to determine the metrological characteristics of pulsed ultrasonic flow velocity meters and flow meters. A device for calibrating and determining the dynamic characteristics of ultrasonic flow velocity meters, consisting of a reference flow generator and a mechanical flow rate modulator made in the form of a disk breaker J, is known. This device generates continuous sinusoidal oscillations of the flow velocity, however, the maximum oscillation frequency is limited. for the inertia of the mechanical modulator of the flow rate. This KCK includes the possibility of using the known device to determine the transient dynamic response of high-speed ultrasonic flow velocity meters. It is also known a device for determining the dynamic characteristics of flow meters, comprising a pulse reference shaper produced as a straight pipe section and filled with a working fluid, pistons and a start-stop mechanism. This device generates a pulse of flow velocity with long leading and trailing edges, the duration of which is determined by the inertia of the mechanical system and the mass of working fluid L2J. This device also does not provide the ability to measure the dynamic transient response of the acting ultrasound. of the flow velocity detectors The closest to the technical description described is the ultrasonic speed meter | 1 current containing this driver. A working fluid flow, two acoustic transducers and a time interval meter, the first input of which is connected to one electroacoustic transducer. J A disadvantage of the known device is the inability to measure the transient dynamic characteristic of the ultrasonic flow rate meter, as well as the complexity of the calibration process. The purpose of the proposed device is to simplify the calibration process by forming a single reference flow, as well as providing the ability to measure the transient dynamic characteristics of the meter under test with a compressible working fluid and increase the calibration accuracy. The goal is achieved by adding an additional electroacoustic converter, a switch and a control unit to the device, the second and additional electroacoustic converters are connected to the first and second input of the switch, its output is connected to the second input of the time interval meter, the output of which is connected to the control unit switch, the bases between the first and second and between the first and additional electroacoustic converters are equal and about ientirovany at different angles to the direction of the vector flow. The drawing shows a block diagram of the proposed device for the calibration of an ultrasonic ultrasonic flow velocity meter. A device for calibrating a pulsed ultrasonic flow velocity meter contains a reference flow generator 1, a reference flow 2, and identical in the reference flow 2. reversible electroacoustic transducers 3 and 4 of the measurement to be measured, l flow rates containing measuring transducer of time intervals 5 connected to the recording device of the device. Transducers 3 and 4 are installed at a base distance d from each other, with the base line making an oCP angle with the vector the velocity V of the reference flow 2; 4 An additional electroacoustic transducer 7 of the same design as the converters 3 and 4 is introduced into the device. It is installed in the reference flow 2 and the base distance d from the electrostatic the paddle 3, the line of the additional base leaves an angle o (./ | C i with the velocity vector V of the reference flow 2. Electroacoustic converter 3 is connected to the first input, measure time intervals 5, and electroacoustic converter 4 is connected to the second input of the time interval meter 5 through the first input of the switch 8, the second input of the switch .8 is connected to an additional electroacoustic converter 7, and its control input is connected to the output of the time interval 5 of the test subject through the control unit 9 and flow rate measurer. The device works as follows. In the initial state, the switch 8 is set to the mode in which the electroacoustic converter 4 is connected to the second input of the time interval meter 5, and the additional electroacoustic converter 7 is disconnected. In this case, the meter under test, consisting of electroacoustic transducers 3 and 4 and time interval meter 5, operates in two cycles in the mode of, for example, sequential periodic sounding of the reference flow 2 by acoustic pulses directed in the first stroke against flow 2, and in the second stroke - in the direction of flow 2. The algorithm of the test meter is expressed by the formula the output value of the test meter after the end of the i-ro measurement cycle is a constant coefficient; d 1 is the passage of the acoustic impulse of the AOiC-VCOSAo pulse of the base distance d against the direction of flow 2 from the electroacoustic transducer 4 to the transducer 3; C is the ultrasound velocity in stream 2; 5OiG-VcO6ol, P the passage of an acoustic pulse in the direction of flow 2 from the electroacoustic transducer 3 to the transducer 4. According to expression (1) in the absence of. the errors of the subject, measured V, i.e. the test meter operates in a stationary mode of calibration. At the same time, the output registering device 6, after the end of each i-ro cycle consisting of two cycles of the tested speed meter, registers the i-th value N0. Thus, the time dependence is recorded (5 by which the metrological characteristics of the tested meter are determined in a stationary mode. To measure the transient dynamic characteristics of the tested meter at time t, after the end of the Kth cycle of the tested meter, at the same time as the emission of an acoustic pulse the converter 3, the pulse coming from the output of the control unit 9, the switch 8 is transferred to a state in which with the second input of the time meter 5 an additional electroacoustic transducer 7 is connected. At the same time, in the first cycle of the C-th pulse of the meter under test, an acoustic impulse that has passed the base distance d from the electro-acoustic transducer 3 to the additional electroacoustic transducer 7 in the flow direction the time is recorded. After this, in the second 6U, the rum is also of the 1st cycle, the emission of an acoustic pulse against the directed flux 2 is carried out by an electro-acoustic conversion by the distributor 7. After the end of the second cycle of the K-th dikle in the time interval meter. 55 5 time is recorded, А1К C-VCO5 A. According to the algorithm (, 1) in the cycle, the output value of the test meter in the absence of dynamic error should be fL-, VN SK u.г:} -k V. 1К о AIK / where KI in subsequent cycles, the device operates as in the K-OM cycle. According to expression (2), the connection at the time t with the help of the switch 8 of the additional electroacoustic converter 7 to the time interval meter 5 is equivalent to an abrupt change in the speed of the reference flow by a value of iv-vK-vv (g -; i) and the duration of the front is equivalent the jump in LU speed is equal to the switching time of switch 8, i.e. for electronic switch 8, the order is not less than 10. The transient dynamic response and dynamic error of the test meter is determined by the time dependence) recorded by the device 6, starting from the time t .. 1 Therefore, the proposed device provides the ability to measure the transient dynamic response of the test pulsed ultrasonic flow rate meter without using variable or non-stationary reference flows with pulsating speed. The proposed device is operable with any physical nature of the working liquid of the reference flow 2, including with compressible working fluid. The equivalent step input V (i) - | v + u4, tt formed from it is close to ideal, because the step function has no pore or less, and the height of the step is known with a high precision of constant velocity V This is achieved by the fact that reference process 2 is not perturbed by the process of forming the function V (t) by the process S. Thus, the accuracy of the day