Расходомер Советский патент 1962 года по МПК G01F1/66 G01P5/24 

В известных расходомерах, основанных на измерении сдвига фаз ультразвуковых колебаний, излучаемых поочередно двумя пьезоэлектрическими преобразователями против и по направлению движения потока, с применением электронной генераторно-усилительной коммутационной и фазометрической аппаратуры, при изменениях параметров контролируемой жидкости наблюдается сдвиг рабочего диапазона изменения фаз за пределы рабочей характеристики фазового детектора. Для устранения этого явления производят снижение рабочей частоты, однако это приводит к уменьшению чувствительности расходомера, что также недопустимо.

В предлагаемом расходомере для ограничения диапазона изменения фаз ультразвуковых колебаний пределами рабочей характеристики фазового детектора применен электронно-акустический канал автоматической синхронизации по фазе непрерывных колебаний, поступающих на вход фазометра, с колебаниями, принятыми пьезопреобразователем в одном из тактов коммутации. На второй вход фазометра поступают колебания, пришедшие на другой пьезопреобразователь во время последующего такта коммутации. Канал синхронизации содержит акустическую линию с двумя вспомогательными пьезоэлектрическими преобразователями и микрометрическую передачу с реверсивным электродвигателем, управляемым, усиленным сигналом фазового детектора, с помощью которых расстояние между указанными преобразователями автоматически доводится до величины, соответствующей синхронизации колебаний .по фазе.

На фиг. 1 изображена принципиальная блок-схема предлагаемого расходомера; на фиг. 2.- блок-схема регулирующего устройства синхронизации фазы.

ЛЬ 148253-2Непрерывные электрические колебания высокой частоты вы|)абатываются задающим генератором /, с которого через модулятор 2 и усилитель 3 мощности колебания поступают на пьезоэлектрический преобразователь 4. На второй пьезоэлектрический преобразователь 5 колебания с генератора / поступают в другом такте через регулирующее устройство 6 синхронизации фаз, фазовращатель 7, модулятор 8 и усилитель 9 мощности.

Для автоматической синхронизации по фазе излучаемых колебаний и колебаний, принятых преобразователем 5 во время предыдущего такта, служит электронно-акустический канал автоматической синхронизации. С выхода регулирующего устройства 6 электрические колебания через селекторный каскад 10 и усилитель-ограничитель И поступают на фазовый детектор 42, где они сравниваются с -принятыми преобразователем 5 колебаниями, поступающими в детектор 12 через селекторный каскад 13 и усилитель-ограничитель 14. Селекторные каскады. 10 и 13 управляются модулирующим генератором 15. При этом селекторный каскад 13 не -пропускает колебаний с усилителя 9, излучаемых в смеж|-;ых тактах коммутации.

При наличии разности фаз колебаний, поступающих на детектор 12, с его выхода на регулирующее устройство 6 поступит сигнал, пропорциональный разности фаз. Регулирующее устройство начнет автоматически уменьщать эту разность до нуля- Одновременно с пьезоэлектрического преобразователя 5 колебания через селекторный каскад 16 и усилительограничитель /7 поступают на фазовьш детектор 18, где они сравниваются с принятыми колебаниями на пьезоэлектрическом преобразователе 4, поступающими на детектор 18 через селекторный каскад 19 и усилитель-ограничитель 20. Измеренная регистрирующим прибором 21 разность фаз будет соответствовать расходу контролируе.мой жидкости.

На фиг. 2 изображен канал синхронизации, содержащий акустическую линию между двумя вспомогательными преобразователями 22 и 23 и микрометрическую передачу 24 с реверсивным электродвигателем 25. управляемым сигналом с фазового детектора 12, через усилитель 26. При нарущении синхронизации по фазе принятых и излучаемых ультразвуковых колебаний расстояние между пьезоэлектрическими преобразователями 22 и 23 автоматически меняется. Источником высокочастотных электрических колебаний, синхронизированных по фазе с принятыми ультразвуковыми колебаниями на пьезоэлектрическом преобразователе 5, является пг/иемный пьезопреобразователь 23, с которого колебания на пьезоэлектрический преобразователь 5 поступают через предварительный усилитель 27, фазовращатель 7, модулятор 8 и усилитель 9 мощности. Колебания на пьезоэлектрический преобразователь 22 поступают с задающего генератора / через катодный повторитель 28 и усилитель 29 мощности.

Предлагаемый расходомер может найти щирокое применение в металлургической и химической промыщленности при автоматизации технологических процессов.

Предмет изобретения

1. Расходомер, основанный на измерении сдвига фаз ультразвуковых колебаний, излучаемых поочередно двумя пьезоэлектрическими преобразователями против и по направлению движения потока, с применением электронной генераторно-усилительной коммутационной и фазометрической аппаратуры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ограничения диапазона изменения фаз ультразвуковых колебаний пределами рабочей характеристики фазового детектора, в нем применен электронно-акустический канал автоматической синхронизации по фазе непрерывных колебаний, поступающих на вход фазометра, с колебаниями, принятыми пьезонреобразователем в одном из тактов коммутации, а на второй вход фазометра поступают колебания, пришедшие на другой пьезопреобразователь во время последуюшего такта коммутации.

2. Расходомер по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем. что канал синхронизации содержит акустическую линию с двумя вспомогательными пьезоэлектрическими преобразователями и микрометрическую передачу с реверсивным электродвигателем, управляемым усиленным сигналом фазового детектора, с помошью которых расстояние между указанными преобразователями автоматически доводится до величины, соответствующей синхронизации колебаний по фазе.