Ультразвуковой расходомер

СОЮЗ СОВЕТСНИХааиЛЮеесмщРЕСПУБЛИН ОЮ ОИ 3(59 С 01 1/66. КОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматикаф(56) 1. Биргер Г,И., Бражников Н,И. Ультразвуковые расходомеры, М., "Металлургия", 1964, с.67.2. Авторское свидетельство СССР 9422958, кл, Я. 01 Р 1/66, 1972 (прототип).(54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМЕР, содержащий расположенные на противоположных стенках трубопровода по углам равнобедренного треугольника три электроакустических преобразователя, каждый иэ которых выполнен с двухлучевой диаграммой направленности, генератор и измерительный блок, соединенный с индикатором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных предварительного усилителя, амплитудного детектора, широкополосного усилителя и частотомера, причем выход генератора подключен к двум электро- акустическим преобразователям, расположенньм на одной из стенок трубопровода, а вход предварительного уси-лителя подключен к третьему электро- акустическому преобразователю, рас-. положенному на противоположной стенке трубопровода.76 55гдеЧ- амплитуда электрическо го сигнала несущей частоты на выходе генератора; 1 11 ОЗОИзобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и можетнайти применение в технике непрерывного контроля расхода жидких и газообразных сред. 5Известен ультразвуковой расходомер, содержащий расположенные напротивоположных стенках трубопрово-да два излучающих преобразователяподключенных к генераторам, и два 1 Оприемных преобразователя через усилители связанные со схемой выделенияразностной частоты, выход которойподключен через измеритель частотык индикатору, а также модуляторы, 15подключенные между выходами усилителей и входами генераторов 1 3.Недостатком известного устройстваявляется невысокая точность измерения. 20Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является ультразвуковой расходомер, содержащийрасположенные на противоположныхстенках трубопровода по углам равнобедренного треугольника три электроакустических преобразователя, выполненных с двухлучевой диаграммой на-,правленности, генератор, подключенныйк одному из преобразователей, схему 0измерения разности фаэ, подключеннуюк двум преобразователям, расположенным на противоположной стенке трубопровода, индикатор, подключенный квыходу схемы измерения разности фаз 2Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерения,обусловленная наличием динамическойасимметрии амплитуд сигналов, прошедших в направлении по и противпотока измеряемой среды, Эта асиммет"рия приводит к значительным погрешностям и снижению точности измерений. К тому же, при контроле известным способом сред, характеризуемыхбольшим затуханием ультразвука, вних наблюдается сдвиг рабочего диапазона изменения фаз за пределы рабочей характеристики фазового детектора,другими словами, диапазон измерениярасхода контролируемой среды ограничен сверху максимально допустимойразностью фаз, прошедших поток колебаний йУ =360Целью изобретения является увеличение точности измерения,Поставленная цель достигается тем,что в ультразвуковом расходомере,содержащем .расположенные на противоположных стенках трубопровода по углам равнобедренного треугольника три электроакустических преобразователя, выполненные с двухлучевой диаграммой направленности, генератор и измерительный блок, соединенный с индикатором, измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных предварительного усилителя, амплитудного детектора широкополосного усилителя и частотомера,-причем выход генератора подключен к двум электроакустическим преобразователям,расположенным на одной нз стенок трубопровода, а вход предварительного усилителя подключен к третьему электроакустическому преобразователю, расположенному на противоположной стенке трубопровода.Сущность технического решения заключается в следующем.Если принять угол раствора лепестков диаграммы направленности приемного электроакустического преобразователя равными=сооИ,то мгновенное напряжение на приемном электроакустическом преобразователе при условии одновременного возбуждения обоих излучателей описывается .выражениемЪЦ=М сов Я 1 созо+М) где Ч - амплитуда электрическогосигнала на приемном электроакустическом преобразователе при начальных условиях(скорость потока равна нулю Ч=О);Я - частота биений или круговаячастота амплитудной модуляции, возникающая в результате пространственной интерференции двух акустическихволн при ЧФ О;10 - несущая круговая частота;У - сдвиг фазы;Ч - скорость контролируемого потока.В статике, когда Ч=О, амплитуда электрического сигнала на приемном электроакустическом преобразователе описывается выражением Чо, -Чган хк пер соз (21103076 бел Составитель Н. БурРедактор М. Товтин Техред Т,Дубинча Пилипенко Коррект 4941/29 Тираж 610ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб одпис аказ лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,