СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ Советский патент 1966 года по МПК G01F1/66 G01P5/24 

Известные фазовые ультразвуковые расходомеры не обеспечивают компенсации концентрационных погрешностей.

Для исключения погрешности, вызванной изменением концентрацни контролируемой среды предлагается длительность пакетов (импульсов), сформированных из колебаний, подаваемых на фазовый детектор, автоматически изменять со знаком, противоположным знаку изменения времени распространения ультразвука, обусловленного изменением концентрации коитролируемой среды.

Для разделения во времени работы высокочастотного генератора и фазометра в устройстве для осуществления предложенного способа использован генератор управляюндих импульсов, содержащий триггер. К выходу этого триггера через двухтактный катодный повторитель подключены высокочастотный генератор и фазометр, причем полупериод следования управляющих видеоимпульсов равеи сумме времени распространения ультразвука в контролируемой жидкости и половине времеии распространения ультразвука в звукопроводах датчика.

На чертеже изображена блок-схема устройства для осуш,ествления предложенного способа.

ся сформированные из прпнятых с приемных пьезопреобразователей колебаннй 2 и 3 пакеты длительностью Т - т - , где - период модуляции генератора управляющнх импульсов; т - время распространения ультразвука в контролируемой жндкости; т., - время распространения ультразвука в звукопроводах датчика.

На излучающие пьезопреобразователп 4 п 5 ультразвуковые колебания поступают в виде пакетов длительностью Т, от высокочастотного генератора 6. Высокочастотный генератор управляется прямоугольными видеоимпульсами с генератора 7 управляющнх имнульсов. По окончании излучения генератор 7 открывает селекторные усилители фазометра видеопмпульсамп длительностью Тф. Через время т + Тз8 , равное нолному времени распространения ультразвука в датчике, п через некоторое время после открытия селекторных усилителей фазометра на приемные пьезоиреобразователн 5 и 5 поступают пакеты принятых ультразвуковых колебаннй. Колебания на преобразователи 2 п 3 поступают со сдвигом Аф относительно друг друга. Длительность этих пакетов равна ностоянной длительности излучения Т .

фронту принятые пакеты колебаний, формируя из них более короткие пакеты. Длительность этих пакетов зависит от времени распростраиения ультразвука в контролируемой жидкости т и равиа T. - г - Tja . Сдвиг фаз между этнми пакетами равен

.л f sin а

лф 4я/ т,

Cl

где V - скорость потока контролируемой

жидкости; Cii - скорость ультразвука во внешнем

звукопроводе;

а - угол излучения в звукопроводе. Сдвиг фаз увеличивается с увеличением гфеыенн распространения ультразвука в жидкости т, т. е. с уменьшением концентрации контролируемой среды. Следовательно, на смесительный контур фазометра подаются пакеты, длительиость которых увеличивается фи увеличении концентрацин жидкости.

Результирующее напряжение на смесительном контуре фазометра имеет вид

Uoem Ксв огр sin ,

где -выходная амилитуда пакетов на

усилителях-ограничителях; /Сев - коэффициеит связи между смесительным контуром и анодными контурами усилителей - ограничителей фазометра.

Длительность пакетов на смесительном контуре равна 7„ -г - г, .

Постоянная составляющая тока, пропорциональная напрял енню ве,„ и длительности Tj -т - , измеряется регистрирующим прибором 8. Постоянная составляющая выходного тока

, - AT

o вых - сх

г,«

Тм

где А. - величина, постоянная для выбра 1ной схемы расходомера. Взяв нроизводиую но т и приравняв ее нулю, определяют соотношение между Г„ н т, при котором осуществляется автоматическая компенсация погрешностей, вызванных концентрационными изменениями контролируемой среды. Соотношение это следующее: т

ж , i -за

2

где TO - время распространения ультразвука в неподвижней контролируемой среде.

Предмет изобретения

1. Способ автоматической компенсации погрешностей фазовых ультразвуковых расходомеров, отличающийся тем, что, с целью исключения погрешпости, вызванной изменением концентрации контролнруемой среды, длительность пакетов (импульсов), сформированных из колебаннй, подаваемых на фазовый детектор, автоматически изменяют со знаком, противоположным знаку изменения времени раснространения ультразвука, обусловленного изменением концентрации коитролируемой среды.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что, с целью разделения во времени работы высокочастотного генератора и фазометра, в нем использован генератор управляющих импульсов, содержащий триггер, к выходу которого через двухтактный катодный повторитель подключены высокочастотный генератор и фазометр, причем полунериод следования управляющих видеоимпульсов равен сумме времени распространения ультразвука в контролируемой жидкости и половине времени распространения ультразвука в звукопроводах датчика,