Способ контроля скорости потока

284462 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт, свидетельстваКл. 42 о, 1306 Заявлено 20.Ъ,1969 ( 1331129(18-10) с присоединением заявкиПриоритет МПК О 01 р бГ 18УДК 534 22(088 8) Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров СССРОпубликовано 14.Х.1970, Бюллетень32Дата опубликования описания 8.1.1971 Авторыизобретения Н. И. Бражников и А, С. Оганесов Специальное конструкторское бюро Цветметавтоматика:,:,Заявитель СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ПОТОКА Изобретение может быть использовано в области приборостроения, средств автоматизации и систем управления, металлургической, горной, химической и других отраслях народного хозяйства для ультразвукового импульсного контроля скорости потока жидкости.Известны способы контроля скорости потока путем излучения и приема ультразвуковых импульсов с периодической коммутацией направления их распространения в контролируемой среде.Особенностью предложенного способа является то, что с целью повышения точности из каждого принятого импульса, прошедшего через контролируемую среду, формируют нормированный электрический импульс, коммутируют им направление распространения ультразвуковой волны и с задержкой возбуждают ее в противоположном направлении, повторяют циклично данный процесс и выделяют из нормированных импульсов одну из гармонических составляющих, по амплитуде которой судят о контролируемой скорости потока.На фиг. 1 изображено устройство, реализу. ющее предложенный способ; на фиг. 2 - вре(менные диаграммы, поясняющие работу устпойства,На трубопроводе 1 во внешних волноводах 2, 3 установлены пьезоэлементы 4, 5. В период времени 10 (фиг, 2, а) на пьезоэлемент 4 от генератора, находящегося в электронном блоке 6, поступает короткий электрический импульс, преобразующийся в ультразвуковые колебания. Ультразвуковая волна, излученная 5 пьезоэлементом 4, распространяется во внешнем волноводе 2 со скоростью С, под углом я,.После преломления в стенке трубопроводаволна распространяется со скоростью С, под углом р(, а в контролируемой среде - со ско ростью С под углом Р 2.Прошедшая через волноводы, трубопроводи контролируемую среду ультразвуковая волна поступает на пьезоэлемент 5, преобразующий ее в электрический сигнал, который пос ле усиления переключает пьезоэлементы 4 и б(фиг. 2, б) и с некоторой задержкой тз (фиг, 2, в) запускает генератор, возбуждающий пьезоэлемент 5 (момент времени ( на фиг. 2, а).Ультразвуковая волна, излученная пьезоэле ментом 5, достигает пьезоэлемента 4 и преобразовывается в электрический сигнал, который после усиления переключает пьезоэлементы и с той же задержкой тз запускает генератор, возбуждающий пьезоэлемент 4 (момент времени 25 1 нафиг,2,п) ит.д.Таким образом, пьезоэлементы излучают ипринимают ультразвуковые колебания поочередно с периодом, рави(ым удвоенной сумме времен распространения ультразвуковой вол- ЗО иы т и задержки тз.284462 Предмет из о бр ет ения 10 распространения волны от пьезопьезоэлемента б движения потока15 контролируемой Составитель В. М. Карбачинский дактор И. С, Грузова Техред Л, В. Куклина Корректор А. П. ВасильеваТираж 480 о делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., Заказ 3735/9ЦНИИПИ Комитета Подписноеи Совете Министров СССР4/5 Типография, пр. Сапунова,Одновременно с возбуждением пьезоэлементов генератором формируются нормированные импульсы, например прямоугольной формы (фиг, 2, г).Гармонические составляющие этих импульсов зависят от скорости потока. Напряжение первой из них описывается выражениему Ст и 10,. д 1,.2- С 2(. + тз) где т - полное времяультразвуковойэлемента 4 допри отсутствии(Ъ= 0);Ъ - скорость потокасреды;Ва, - поправочный коэффициент, учитывающий гидродинамическое сопротивление трубопровода; 20- радиус внутренней поверхноститрубопровода.Для неподвижной жидкости в трубопроводе (Р=О) амплитуда первой гармонической составляющей, как и любой другой, тождествен но равна нулю и не зависит от изменения температуры и состава контролируемой среды,что повышает стабильность контроля расхода сред.Использование оощего электроакустического тракта для излучения ультразвуковой волны по направлению потока и против него исключает междуканальную асимметрию и повышает точность контроля. Способ контроля скорости потока путем излучения и приема ультразвуковых импульсов с периодической коммутацией направления их распространения в контролируемой среде, отлииаюиийся тем, что, с целью повышения точности, из каждого принятого импульса, прошедшего через контролируемую среду, формируют нормированный электрический импульс, ком мутируют им направление распространения ультразвуковой волны и с задержкой возбуждают ее в противоположном направлении, повторяют циклично данный процесс и выделяют из нормированных импульсов одну из гармонических составляющих, по амплитуде которой судят о контролируемой скорости потока.