Способ измерения расхода Советский патент 1990 года по МПК G01F1/66 

СП

00 QD О Од 00

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной тех}шке и может использоваться для измерения I расхода жидкостей при повышенной I неоднородности контролируемой среды

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения рас- хода; на фиг. 2 - временная диаграмма, илл;эстрирующая работу устройства ; Устройство содержит акустический } канал 1., коммутатор 2 и усилитель- : формирователь 3, образующие схему синхрокольца; последовательно соединенные умножитель 4. частоты (например, на основе кольца ФАПЧ), реверси ныи счетчик 5, регистр б, делитель 7 с переменным коэффициентом деления и счетчик 8 количества жидкости, причем вход умножителя 4 подключен к выходу усилителя-формирователя 3. Отдельный выход умножителя 4 соединен с входом триггера 9, выход которого соединен с управляющими входами регистра 6, делителя 7 и генератора 10 измерительных стробов. Выходы генератора 10 соединены с управляющими входами коммутатора 2 и реверсивного счетчика 5, входом считывания - записи регистра 6 и входом двоичного счетчика 11, выходы которого соединены с установочными входами делителя

Способ .заключается л периодическом изменении посредством коммутатора 2 относительного направления ультразвуковых импульсов и контролируемого потока в акустическом канале 1 и определении расхода по.разности частот импульсов синхрокольца, вьщава- емых усилителем-формирователем 3, по потоку и против него путем накопления этой разности на реверсивном счетчике 5. В случае сбоя работы умножителя 4 вследствие срыва колебаний синхрокольца новый цикл измерения начинается с момента восстановления автоциркуляции, а значение расхода за предыдущий цикл, записанное в регистре 6, умножают с помощью делителя 7 на коэффициент, равный отношению длительностей прерванного и заданного циклов измерения.

Способ реализуется следующим образом.

При включении питания запускается усилитель-формирователь 3 и выдает

5890634

короткий импульс через коммутатор 2 на пьезоэлемент, излучающий при этом ультразвуковой импульс в область кана- J ла 1 с контролируемой Жидкостью. Дойдя до противоположного пьезоэлемента, импульс преобразуется в электрический, который, поступив через коммутатор 2 на усилитель-формирователь 3, 10 вновь запускает его„ Далее процесс автоциркуляции импульсов повторяется. Для измерения разности частот син- хроколъца импульсы усилителя-формирователя 3, умноженные по частоте сле- 15 Дования умножителем 4, подаются на

вход реверсивного счетчика 5, производящего по строб-сигналу генератора 10 их попеременное суммирование и вычитание. При этом коммутатор 2 по сиг- 20 налу генератора 10 производит соответствующее переключение направления излучения ультразвуковых импульсов относительно потока в канале 1. Пропорциональное расходу разностное число 25 :импульсов, зафиксированное на счет- чике 5 в конце измерительного цикла, записывается в регистр 6.

При срыве колебаний синхрокольца от газового пузырька или помехи происходит сбой синхронизации системы ФАПЧ умножителя 4. Сигнал сбоя, формируемый системой ФАГГЧ по отдедьному выходу .умножителя 4., -включает триггер 9. Сигнал триггера 9 переводит в исходное состояние (начало цикла)- генератор 10, блокирует запись новой информации в регистр 6 и включает режим деления в делителе 1, Коэффициент передачи количества импульсов делителя 7 равен N N.,

K

где N 5

N.

0

5

кодовое число на установбч- ных входах делителя 7, подаваемое со счетчика 11| число тактовых импульсов, выдаваемых генератором 10 на вход счетчика 11 в течение измерительного цикла (Ny const).

При обнулении счетчик.а 11 в начале каждого цикла накапливаемое на нем текущее число тактовых импульсов N пропорционально промежутку времени с начала цикла. Поэтому коэффициент Кд в момент срыва колебаний синхрокольца равен искомому отношению длительностей прерванного

J-4

6-7

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может использоваться для измерения расхода жидкостей при повышенной неоднородности контролируемой среды. Цель изобретения - повышение точности измерения расхода. Способ основан на периодическом излучении ультразвуковых импульсов путем организации синхроколец попеременно по потоку и против него, определении среднего за цикл измерения расхода по разности частот автоциркуляции, определении интегрального значения расхода за несколько циклов измерения. Накопление разности частот импульсов происходит на реверсивном счетчике 5, который включен в цепь совместно с умножителем 4 частоты, регистром 6 и делителем 7 с переменным коэффициентом деления. Генератор 10 измерительных столбов управляет работой коммутатора 2 и двоичного счетчика 11. Информация об интегральном расходе накапливается на счетчике 8. При кратковременных срывах автоциркуляции способ обеспечивает сокращение задержки выдачи данных о результатах измерения и позволяет сохранить информацию об измерении расхода до момента срыва автоциркуляции в последнем измерительном цикле. 2 ил.

-.Hi I IJ I

1 -v.; 1М:4тт 3 f LLJT

т

r/-7i