Датчик ультразвукового расходомера

(50 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСК(71) Ленинградский инстионного приборостроеният авиацичика, В устнен в виде6.1 и 6,2 н е м ток выпо лублений ыи уч ныхллин,Н. Разо рам его верхнеиснованиямиты, однальна оси углублени диагонал рного уча лектроаку 2 э 3 и 4,5 а зова теливетственнях 7.1 иВ качест на смеж- . 2, углубе отражаваны бокоф-лы,использо 2. 1 з.п) ДАТЧИК УЛА ЗВУКОВОГО РАСХОДО(56) Авторское445841, кл. С Бражников Н. фазометрия. - М Патент Велик кл. С 01 Р 1/66видетельство СССР01 Р 15/00, 1974.УльтразвуковаяЭнергия, 1968.британии2101318 А,1981,7) Изобретение относится к иэмериельной технике и позволяет повысить очность измерения расхода за счет овышения коэффициента передачи датповерхностях, 0являются квадракоторых параллестка. Приемно-истические преобустановлены сооных боковых гралений 6.1 и 6.2ющих поверхноствые грани 8,1 и4 ил.1394040Изобретение относится к датчикам ченный ЭАП 2, принимается ЭАП 4, аультразвуковых расходомеров и может сигнал, излученный ЭАП 3, приниманайти применение для измерения рас" ется ЭАП 5.хода звукопроводящих сред в различ Излученные ЭАП 2 и 3 сигналы отраиных отраслях народного хозяйства. жаются от боковых гранеи 8,2 противоЦелью изобретения является повы- положного пирамидального углубленияшение точности измерения расхода про.2, затем еще раз отражаются от ботекающих сред эа счет повь/шения коэф- ковых граней 8.1 первого пирамидальфициента передачи датчика и увеличе ного углубления, на котором установния озвучиваемого поперечного се- лены излучакицие ЭАП 2 и 3, и затемподаются на приемные ЭАП 4 и 5.На фиг. 1 показан датчик ультра- При излучении .зондирующего сигналазвукового расходомера с двумя элек- против потока датчик работает аналотроакустическими преобразователями 15 гичным образом, но в обратном направ(ЭАП), разрезы А-А, Б-Б и В-В, на ленин,фиг 2 - одно из пирамидальных углуб- В датчике ультразвукового расходолений, изометрия на фиг. 3 - сечение, мера в качестве отражающих поверх 4 - схема хода ностей использованы боковые грани 8В-В на .фиг, 1, на фиг,центральных акустических лучлучей датчи".20 пирамидальных углублений 6, чтопозволяет получать большее по сравка ультразвукового расходомера,нению с известным датчиком расстоНа фиг. 3 обозначены: У - уголяние между ЭАП при одинаковом углево а ак стического луча в поток вввода акустического луча в поток уплоскости сечения, К - радиус ЭАП;25 и одинаковом количестве отражений.- высота мерного участка; Х - понЭто увеличивает точность измеренииловина базового расстояния между ЗАП.расхода среды за счет увеличения коэффициента передачи датчика, ВычисляДатчик выполнен в. виде мерногоют базовое расстояние между центраучастка трубопровода 1 (фиг. 1) с отми ЭАП 2 и,4 в плоскости сеченияражающими внутренними плоскостями. 30 мимерного участка, проходящей черезНа входной и выходной частях мерногоих центры (фиг.3). При заданных К -участка установлены электроакустичес 2-5. На противо- радиусе ЗАП, Н - высоте мерного учакие преобразователи - . а противостка, У - угле ввода акустическогоположных стенках мерного участка сим"00/ ы лУча в поток в плоскости сечениЯметрично его продольной оси 00 выния 6 половинУ базового РасстоЯниЯ Х можнополнены пирамидальные углу ленияопределить по формулеоснования которых представляют собоиквадраты, одна из диагоналей которых Х = Н соз эп+ (К + Нзпу)расположена вдоль продольной оси 00, зюпу 82 + Н соз // сд 3 ((К +а углы при вершине выбраны таким об + Н э.п ) сов гц 2 К 3 разом, чтобы оебспечить устойчивое 1беэотрывное протекание потока. Два 2приемно-излучАющих ЭАП 2 и 3 установлены эаподлицо на смежных боковых Перекрестное озвучивание акустигранях 7. 1 одного из пира мидальных 45 ческим лучом контролируемого потокауглублений 6.1 на входной части мер" двумя парами ЭАП позволяет озвучитьного участка, а два другиа два других ЭАП 4 и фактически все сечение мерного уча 5 установлены заподлицо на смежных (фиг 3 и 4) что дает возможнях 7 2 противоположнобоковых граняхго пирамидального углубления 6.2 на ность в измерении расхода, вызваннуювыходной части мерного участка. изменением режима потока или возмуДатчик ультразвукового расходоме- щениями на входе и выходе датчика,а работает следукщим образом.(фиг.4) поскольку перераспределение эпюрыПри излучении зондирующего сигнала скоростей приводит к изменению сопо потоку вт ку в качестве излучателей ра- отношения между расходами через конт 55ботают ЭАП 2 и 3, а в качестве прием- ролируемую и неконтролируемую частиных элементов -- ЭАП 4 и 5 причем из- внутреннего датчика. Выбор углов прилучение и прием эондирующндирующего сигнала вершине пирамидальных углубленийпроисходит перекрестно, сигиигнал, излу- обусловлен требованиями устойчивого139404 безртрывного протекания потока по сечению мерного участка.Таким образом, изобретение позволяет повысить точность измерений расхода протекающих сред эа счет увеличения коэффициента передачи датчика и озвучивания всего потока с одновременным обеспечением условий безотрывного протекания потока в 1 О условиях изменения распределения эпюры скоростей по сечению мерного уча-, стка.Датчиком ультразвукового расходомера, озвучивающим по поперечному 1 б сечению практически весь поток, возможно заменить более сложный многоканальный ультразвуковой преобразователь и получить более высокую точность измерения расхода. 20 Формула изобретения 1, Датчик ультразвукового расходомера, содержащий мерный участок прямоугольного в сечении трубопровода с отражающими верхней и нижней внутренними поверхностями и первый и второй электроакустические преобразовао4тели, расположенные навходной и выходной частях мерного участка, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения расхода за счет повышения коэффициента передачи датчика, мерный участок выполнен в виде пирамидальных углублений на его нижней и верхней поверхностях с квадратом в основании, одна из диагоналей которого параллельна оси мерного участка, при этом первый электроакустический преобразователь установлен на одной из граней пирамидальибго углубления на верхней поверхности во входной части мерного участка, а второй - на противолежащей грани пирамидального углубления на нижней поверхности в выходной части мерного участка.2, Датчик по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения расхода путем увеличения площади оэвучиваемого поперечного сечения, он снабжен второй парой электроакустических преобразователей, установленных на смежных гранях пирамидапьных углублений,1394040 ФМГ ставитель М. Абросимхред М.Дндык Корректор А, Обручар овецкая едактор 717 Подписное Заказ 220836 Тираж ИИПИ Государственн по делам изобретен 5, Москва, Ж, Р го комитета СССРий и открытий ушская наб д. 4/ 1130 Проектная, 4 Ужгород, ул Производственно-полиграфическое предприяти