Ультразвуковой измеритель скоростипотока

Номер патента: 808854

Авторы: Милюс, Бернатонис, Тамулис, Антанайтис

Скачать ZIP архив.

Текст

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СЬИ ЕТИЛЬСТЬУ(22 Заявлено 15. 0179(21) 2715822/18-10 (51)М, КЛ Союз Советских Социалистических Республикс присоединением заявки Йо(23) Приоритет 6 01 .Г 1/бб Государственнцй комитет СССР ио дмам изобретений и открытий(53) УДК б 81, .121(088,8) Дата опубликования описания 28. 02, 81 А.В. Тамулис, П.-Б.П. Милюс, С.И. Антанайтис и .К.-В.Ю. Еернатонис1 е,Каунасский политехнический институт им, Айтаййта-Снечкусаае(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ПОТОКАИзобретение относится к ультразвуковым измерениям и может бытьиспользовано в системах контроля скорости потока,Известен ультразвуковой измеритель скорости потока, содержащийдвухканальный акустический преобразователь с жидкостными. звукопроводами, дополнительный излучатель, по-мещенный в один иэ звукопроводов,расположенный в другом звукопроводедифференциальный приемник, сервопривод, масштабный. блок и фазоизмерительный блок (1.Однако эти устройства имеют низкое быстродействие регулировки диаграммы направленности излучателяиз-за наличия в устройстве сервопривода.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяультразвуковой измеритель скоростипотока, содержащий. камеру для пропускания контролируемой жидкости,расположенные на стенках камерыпьезоиэлучатель и два разнесенныхвдоль продольной оси камеры пьеэоприемника с электродами, блок измерения с генератором импульсов, подключенным к пьезоиэлучателю (2 Недостатком такого ультразвукового измерителя скорости потока является невысокая точность измерений.Цель изобретения - повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем,что в ультразвуковой измерительскорости потока введено два коммутатора электродов пьеэопреобразователей, измеритель временных интервалови интегратора, при этом выход блокаизмерения соединен со входом пьезоизлучателя через первый коммутатор ис первым входом измерителя временных 15 интервалов, второй вход которого подключен к выходу первого пьезоприемника, выход второго пьезоприемникаподключен ко входу второго коммутатора, выход которого подсоединен к пер вому входу блока измерения, выходизмерителя временных интервалов подключен ко второму входу блока измерения и входу интегратора, выходкоторого соединен с управляющими вхо дами ббоих упомянутых коммутаторбв.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Ультразвуковой измеритель скорос- ЭО ти потока содержит первый коммута 808854тор 1, пьезоизлучатель 2, первый ивторой пьезоприемники 3 и 4, второйкоммутатор 5, при этом первый приемник 3 через измеритель б временных интервалов, интегратор 7, второй коммутатор 5, блок 8 измеренияи первый коммутатор 1 подключенк излучателю 2. Выход блока 8 измерения подключен ко второму входу измерителя б временных интервалов, выход которого подсоединен ко второмувходу измерительного блока 8. Выходинтегратора соединен с управляющимивходами первого и второго коммутаторов 1 и 5.Устройство работает следующимобразом.После включения напряжения питания импульсный генератор (не показан ), который находится в блоке 8измерения и работает в автоколебательном режиме с периодом повторенияпревышающим максимально возможный интервал времени прохожденияультразвуковым импульсом расстояниямежду преобразователями 2 и 4, возбуждает излучающий преобразователь2 с двухлучевой диаграммой направленности и одновременно запускаетизмеритель б временных интервалов.Ультразвуковой импульс проходитисследуемый поток и принимаетсяпьезоприемниками .3 и 4. Интервалвремени Г соответствует временипрохождения акустического сигналачерез расстояние 6, а Г - временипрохождения сигнала через расстояние .8.Принятый преобразователями 3 и 4ультразвуковой сигнал преобразуется в электрический и. поступаэт наизмеритель б временных интервалови на аналогичное устройство в блоке8 измерения, в котором формируетсяимпульс длительностью Ф . С выходаизмерителя б временных интерваловимпульс длительностью 7 поступает на блок 8 измерения и на интегратор 7.На выходе интегратора 7 получается напряжение О =КзГ, где кэ- постоянная интегрирования. Это напряжение поступает на коммутаторы 1 и5. В случае изменения параметровконтролируемой среды (например, изменении температуры потока) из-заизменений скорости ультразвука на .выходе измерителя б временных интервалов будут формироваться импульсыразличной длительности. Посколькупериод изменения параметров средыобычно во много раз превыаает период повторения импульсов зондированияможно считать, что напряжение йавыходе интегратора 7 будет следитьза скоростью ультразвука в контролируемой среде.По уровню напряжения О на управляющих входах коммутаторов однозначУльтразвуковой измеритель скорости потока, содержащий камеру для пропускания контролируемой жидкости, расположенные на стенках камеры пьезоизлучатель и два разнесенных вдоль продольной оси камеры пьезо- . приемника с электродами, блок измерения с генератором импульсов, подключенным к пьезоизлучателю, о т л.и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введено два коммутатора электродов пьезопреобразователей, измеритель временных интервалов и интегратор, при этом выход блока иэмере 55 60 5 10 15 20 25 30 35 40 45 но определяют направление излученияи приема ультразвуковых колебаний вконтролируемой среде,В качестве ультразвуковых пьезопреобразователей 2 и 4 в предлагаемом ультразвуковом измерителе скорости потока могут быть использованы пьезоэлектрические стержни с нанесенными на торцовую и боковую поверхности электродами, Электродына боковой поверхности пьезоэлектрического стержня выполнены в виде колец, которые расположены в плоскостях, составляющих различные углы сторцовой плоскостью стержня. В предлагаемом устройстве на боковых поверхностях пьезопреобразователейнанесено несколько кольцевых электродов. Угол максимума диаграммынаправленности пьеэопреобразователей 2 и 4 зависит от скорости ультразвука в среде и от угла между торцовым и боковым электродами, егоможно менять, переключая при помощи коммутаторов 1 и 5 другой кольцевой электрод на боковой поверхности пьезоэлектрического стержня,Это вызвано тем, что когда торцовый и боковый электроды пьезопреобразователей 2 и 4 расположеныпод углом, на излучающей поверхности преобразователей получается неравномерное по амплитуде и фазе распределение упругих смещений. Расстояние между осями симметрии стержнейподбирается . в зависимости от угламаксимума диаграммы направленностипьезопреобразователей 2 и 4 и ди-аметра трубопровода.Таким образом, блоки 1-7 образуютзамкнутую цепь автоматического регулирования, позволяющую поддерживать направление излучения и приемаультразвуковых колебаний на однойпрямой. Это позволяет стабилизировать амплитуду принятого акустического сигнала при изменении параметров контролируемой среды, чтоповышает точность контроля и расширяет область применения устройства. Формула изобретения.808854 Составитель И. Засядниковс кю ЫещлТираж 713 Подписисударственного комитета СССРам изобретений и открытийосква ЖРа окая наб., д. 4 5 Н, Бабинец Редакто П. М акаэ .393/42 ВНИИПИ Го по дел 113035 МП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ли ния соединен со входом пьезоиэлучателя через первый коммутатор и спервым входом измерителя временныхинтервалов, второй вход которогоподключен к выходу первого пьезоприемника, выход второго пьезоприемника подключен ко входу второго коммутатора, выход которого подсоединен к первому входу блока измерения, выход измерителя временныхинтервалов подключен ко второму входу блока измерения и входу интеграто-ра, выход которого соединен с управляющими входами обоих упомянутых коммутаторов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство ОХР В 322622, кл. 6 01 Г 1/бб, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР 9 617683, кл. 6 01 Г 1/бб, 1973.

Смотреть

Заявка

2715822, 15.01.1979

КАУНАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТИМ. AHTAHACA СНЕЧКУСА

ТАМУЛИС АЛЬГИРДАС ВИНЦО, МИЛЮС ПРАНАС-БЕРНАРДАС ПРАНО, АНТАНАЙТИС СТАНИСЛОВАС ИОНО, БЕРНАТОНИС КОСТАНТАС-ВИТАУТАС ЮОЗО

МПК / Метки

МПК: G01F 1/66

Метки: скоростипотока, измеритель, ультразвуковой

Опубликовано: 28.02.1981

Код ссылки

<a href="http://patents.su/3-808854-ultrazvukovojj-izmeritel-skorostipotoka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Ультразвуковой измеритель скоростипотока</a>

Похожие патенты