Ультразвуковой расходомер

Союз Соаетсннх Социалистических Республик(22) Заявлено 08. 06. 76 (21) 2370907/18-10с присоединением заявки йо(51)м, К,з 6 01 Г 1/66 Государственный коиитет СССР по делаю изобретений и открытий(72) Авторы изобретения 10,М. Кафаров и Р,М. Курбанов Научно-исслапоаатальский и прокатный институт по коыплакснсй автоматизации нефтяной и химической промьтчленности(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМЕР Изобретение относится к ультразвуковым измерениям и может быть использовано для измерения расхода в нефтяной и газовой промышленности.Известны ультразвуковые расходомеры, содержащие акустический преобразователь с жидкостными звукопроводами, дифференциальный приемник, соединенный через дифференциальный усилитель с сервоприводом, генератор, масштабный и фазоизмерительный блоки 1,1.Недостатком таких устройств является большая погрешность измерений из-за случайных или систематических 15 изменений амплитуды излучаемых сигналов.Наиболее близким к предлагаемому является ультразвуковой расходомер, содержащий генератор, соединенный 20 с излучающим пьезопреобразователем, два приемных пьезопреобразователя, подключенные к соответствующим усилителям, первый и второй временные дискриминаторы, связанные с первым 25 и в=орым аналого-цифровыми преобразователями временного интервала, и блок цифровой индикации 12.Недостатком этого устройства является большая погрешность измере ний вследствие дрейфа нуля и изменения коэффициентов преобразования акустического преобразователя.Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый расходомер введены два дополнительных приемных пьезопреобразователя с третьим и четвертым усилителями на выходе, третий аналого-цифровой преобразователь временного интервала, разностный временной дискриминатор, блок умножения кодов, блок деления кодов, блок памяти кодов и блок выбора операций, при этом выходы первой и второй пары усилителей раздельно подключены к первому и второму входу первого и второго временного дискриминатора, одни из выходов временных дискриминаторов подключены ко входам разностного временного дискриминатора, выход которого через третий аналого-циФровой преобразователь подсоединен к первому входу блока деления кодов, второй вход которого соединен с выходом блока умножения кодов, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго аналого-цифровдсЩЭЕОбРДЭОВателеЛ БРВМЕ 1 ОГО ННТЕРВаЛа с ПОДКЛЮЧ 8 ННЫХ С НС)ИМН т)ходам 1 КОВТ 0)ем Выходам дрсесз 1 ных дискрсминаторов, третий Вход блока умножения КОДОВ соединс с 331 ходом блокапамяти кодо, а сеттзетрп 11 1)ход одключ сан к 38 РВОму Вьходу бзок ), Вы 30"ра операци 1, Второй Вы,О)д к(зторо оС 08 ДИНВЕЛ С ТРЕТХИМ ВХОЦОМ )Дои а,ЗСЗЛЕИ 5 Л КОДОВ с ВЫХОД КО.Г1)ОГО ПОДКЛК)- чсн к блоку циф)(зтзой индикации, сВХОД бЛО 3(а ВЬборст От(31)с)Ц 5 ОД;ОЕ 1 НЕН К ВЫХОДУ (Д Есс)са 3 СРаН с ч е Р т е)к е 14 36 ад ж 8 11)с т 1у 1( т у с1;5схема предлагаемот: О ультра.ВукаогоРас ХОДОМ(а)ДРасходомер) содерж)т ( едр)(Тот 1,СОЕДИНВПНЫЙ С Нэпу 1 ащщнм 51:с.01 р ).3 а З (3 а 3; с Зтсд ) (, П тП с.5соссз 3)ьЗсзтз)тсззд) 3, 1 н ), Ь, у)ст 57 8 н (3 с 1 с 1перв)зй 1зоо 51,- мснные ) ссссрнм,с . Гс. ы1,нс)з 1)(сис, с н", (1 т 1 р,пет)сз(1 и с)1(1)О 51 с( сс" с 11)555с)рсдзс)латол 1 .1. 4 ,5 3 . 31 ссс 5 с),с и"- тЕРЗач, ТРЕтнй )С.О- с 55 с)1 с ВО,061)З.50 датЕЛЬ 1 ) 3)ссСЗс Сспт:3155, ,бпос( 1 / у",15513;скс с 1,лен 31 КО 1)13 з)сс( 153сл 1.)555блок 1 й 33;60 а л 3 с (:. нциФровой и,тик ацни,ВыхОДы иажд)Й сэ ссс;511 тссс7, 8 и (3, 18 р, , т,по 3(;,3(с 53,11п(,.реослу и 3)одо)у Вхсду 51)сслсссыдис К 1) лмн сто 013 1, 1 и 1., сз/ с 3 )эВЬКОДС) 13 13 темс НЗХ ИСК С5 ссГС) С)с;11 и 1п)пк"з (с о(с " т 5"стного Времено( О д 1 с(1",1;(. 3 д1 3 ) ВьхГ)д кото)(ГО серсГ 1)(с д д "З 10 Г(а-ЦЛ)рс(Д 01 Проб)с,:;50 те)1 .1. (пОДсоеди 3811 к 1181 звомУ 1 КОДУ з 10 кс18 дез 10 нии коцоп, второй Гс(оц кото- РОГО соединен с зыходсм б,01(:) 1 7Умножени 1 коцотсс 5 ервьпт н зтопс,:,Вхоцы которого под.т 1)01 т ссаот 30)- ственно к Вьход д ПеРВОГО н 5 торгоаналого-цнФровых 1 з(дабт(:.о).Г(;леп14 и 15 Временного) ита).)ас, поцКЛОЧ 8 ННЫХ СВОИМИ ВХОДс 1 МИ КО 1 ТОРМВыхоДам Времл)ых Дискримнс 1 тОРо 3 1 1и 12, третий Вход блока 1/ умс(дния коДОВ соеДинен с Выхбцом б)10 кд19 памяти кодов, а сетвсрт.3 Входподключ(зн к первому Вьходу блока 26Выбора операций, второй Выхоц которого соединен с третьим Входом бзока18 Деления Кодов, Выход которого под-.ключесн к блоку 21 циФровой идикации, а вход блока 20 выбора ОперацилПОДСО 8 ДИНЕН К ВЫХОД," ГссдСРа,ГО 1 аса 1 .Колтролируемую среду пропускают потрубопрОВОДу 22. П 1)иемль 8 Гьезопоеобразователи 3 и б устано)злепц на Отинаковом расстоянии от излучающегопьезопреобраэователя 2, пьезопресбразователи 4 и 5 установлены такжена ОдинакОВОм рассто)135 и От пьеэо"преобраэователя 2, но боз 3)емчемпервая пара. У 51 ьтусз 3.,скО 3 з РасхОоме) Работа 3СЗЕЗсс)5)Л 4 ОГра 3 С(М,УЛстРаЗНУКОВЫЕ СИГНВЗЫ, НЗЛУЧаЕМЫЕ ПЕрсддавщИМ ЬЕЗОПРдОбраЗОВатЕЗ 1 ЕМ3 им ткГ( н (. Воеменнщи сдвигаПРИЕМНЫМИ ПрО)а)О)3 дтсал 1 И 3 45 н Ь и усиливаются усилителями 7,8, 9 и 11. С. Вьходов усилителей 7Н 8 ЗИГ Напн ОстуцаЮТ На ВХОды ВРЕ 1(3(зго,тзстлрими)этот)а 11 па выХодак )(ОтЗс)ОО ФО 1 змиЭУЕТСЯ ВРЕМЕН с,1 1,-,И Ннтдр(с)лст-т.,,.Кси 1 Вта 12, с(отОрый ВсЙрсзбйт)1 За ет 11:".м(п ной Гсз аз,ди с 3иИи а тора 1 3 и с О вторых ВыхоДов Временных Дискриминаторов 11 и1 с ОЗУЧзнт 1)Е ВРЕЛ(ЗННЫЕ ДЗИТЕЛЬЛОСтн с помощью аналого-циФровых преоб"раэователей 14, 15 и 16 временногоинтеРВалса ЛР 806 РаЗУютсЯ и кОД.1(т -т )31,:. К(т,-т 4)351 (т -т ) -(т -т 4)13 де К КОэффициент пр 80 брс 1 зовэниЯ .55 аналого-циОБ ых пре обраэ Ователей Временного лнтервала.":атем с помощью блока 20 выбораопераций, управляемого генераторомсвязанным тат(же с излучающим пьезопреобраэователем 2, осуществляются ариФметические операции в блоке17 умножения кодов и блоке 18 делеНИИ КОДОВНа выходе блока 17 умножениякодов входы кот 01 ОГО связаны саналого-циФровыми преобразователями 14 и 15, и блока 19 памяти кодов, определяется значение " "3Сигналы с выходов блока 17 и блока 16 поступкаот в блок 18 деления кодов, на выходе которого Формиру ется результат в видеЧ (1 (ЧЗч, н,Э блоке 21 цифровой индикациииндицируется результат, В которомотсутствует Фактор нестабильностискорость ультразвуковой волны всреде ;1 дрейф нуля, вызванный изменением расстояния между излучателем и приемниками,1 очность предлагаемого ультразвукового расходомера составляет примерно 0,5.Формула изобретенияультразвуковой расходомар, содержащий генератор, соединенный с излучаюим пьеэопреобразователем, два приемных гьеэопреобраэователя, подключенные к соответствующим усилителям, первый и второй времанныо дискриминаторы, связанные с первым и Вторым аналого-цифровыми 1 реобразователями временного интервала, и блок цифровой индикации, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений( В него введены два дополнительных приемных пьезопреобразодателя с третьим и четвертым усилителями на выходе, третий аналого-цифровой преобразователь временного интервала, разностный временной дискриминатор, блок умножениякодов, блок деления кодов, блок памяти кодов и блок выбора операций, приэтом выходы первой и второй парыусилителей раздельно подключены кпервому и второму входу первого ивторого Временного дискриминаторазодин из выходов временных дискриминаторов подключены ко входам раэ,1(остного временного дискриминатора,Выход которого через третий аналогоцифровой преобразователь подсоединен к первому входу блока делениякодов, второй вход которого соединенс выходом блока умножения кодов,псрвый и Второй Входы которого под(лю о 11 соответственно к выходзмгарного и второго аналого-циФровых1 р(зобразователей Временного интервала, по 1(люзнных своими входами ковторым Выходам Временных дискриминаторов, третий Вход блока умножеи. 1(О,.О 3 соединен с зыхОДОм блокапамяти кодо 3а чет 13 ертый вход подКЛЮЧЕН К ПЕРВОМУ ВЫХОДУ бЛОКа ВибораО 1 Ораций, Второй Выход которого соединен с третьим вх(злом блока деле 1 ИЯ 1(ОДО 13 у ВЫЗ ОД КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕНк блоку цифрОВОй индикациир а ВхОде 5 хОка зыбора операций подсоединенк ВМХОду генератора.Источни 1(и информъциирпринятые Во Внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 322622, кл. С 0 Г 1/бб, 1971,2,"Рл (зматзация и телемеханизация нефтяной и химической промь%аленности" 1975, 9 5,808853 ь И. Засядниковг.ноаю Корректор М. Кост Составител Техред С,ми 4 илиал ППП Патент", г. ужгород, ул ект едактор П. Макаре аз 393/42 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, МоскваТираж 713енного комитений и откЖ, Раушс Подписноета СССРтийя наб. д. 4 5