ИМПУЛЬСНЫЙ ОДНОКАНАЛЬНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙРАСХОДОМЕР Советский патент 1967 года по МПК G01F1/66 

Известные одноканальные ультразвуковые расходомеры громоздки и недостаточно точны.

Предлагаемый расходомер позволяет исключить эти недостатки путем включения между импульсным генератором и двумя диодами общего автономного низкоомного источника напряжения и включения параллельно пьезоэлементам управляющих сеток ламп входных каскадов соответствующих предварительных усилителей, а также путем выполпепия схемы измерения интервала времени в виде двух короткоимпульсных формирующих каскадов, триггера и интегратора, выходной ток которого пропорционален измеряемому расходу.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого расходомера; па фиг. 2 - диаграммы импульсных напряжений отдельных его узлов; на фиг. 3 - блок-схема измерения интервала времени.

Расходомер содержит акустический датчик с двумя ньезоэлементами и 2, импульсный генератор 3, два диода 4 и 5, автономный низкоомный источник постоянного напряжения 5, два предварительных усилителя 7 и 5, два амплитудных детектора 9 и 10, выходной измерительный узел 11 и регистрирующий прибор 12.

угольные импульсы электрического напряжения (рис. 2, а), которые через диоды 4 и 5 подаются па пьезоэлементы / и 2 акустического датчика. Импульсы возбуждают пьезоэлементы, которые одновременно излучают ультразвуковые имнульсы затухающих синусоидальных колебаний.

Ультразвуковые импульсы распространяются в контролируемой жидкости навстречу

друг другу с разными скоростями. Импульс, идущий от пьезоэлемепта / к пьезоэлементу 2 распространяется быстрее импульса, идущего от пьезоэлемента 2 к пьезоэлементу 1. Через время Т Tt импульс, полученный пьезоэлементом 1, достигает пьезоэлемента 2 (фиг. 2,6), преобразуется им в электрический импульс, который затем усиливается предварительным усилителем 8 и детектируется (фиг. 2, д) амплитудпым детектором 10. Через время T-v

импульс, излученный пьезоэлементом 2, достигает (фиг. 2, в) пьезоэлемента 1, преобразуется им в электрический имну„1ьс, который затем усиливается предварительным усилителем 7 и детектируется (фиг. 2, г) амплитудпым

детектором 9.

Детектированные имнульсы с интервалом времени друг относительно друга, равным ( - ), поступают на выходной измерительный узел 11, который вырабатывает

пропорциональное этому интервалу времени, и следовательно, измеряемому расходу.

Выходной измерительный узел // состоит из формирующих короткоимпульсных каскадов 13 и 14, триггера 15 и интегратора 16 (фиг. 3). Формирующие каскады формируют из детектированных импульсов (фиг. 2г, д) короткие пусковые импульсы (фиг. 2е, ж), которые запускают триггер, вырабатывающий импульс (фиг. 2, з), амплитуда которого постоянна, а длительность равна интервалу времени между пусковыми импульсами, и, соответственно, между моментами приема ультразвуковых импульсов. Интегратор 16 усредняет ток импульсов триггера. Средний ток на выходе интегратора пропорционален указанному интервалу времени, и, следовательно, измеряемому расходу.

Предмет изобретения

1. Импульсный одноканальный ультразвуковой расходомер, содержащий акустический

датчик с двумя пьезоэлементами, импульсный генератор, диоды, включенпые между пьезоэлементами и генератором, схему измерения и регистрирующий прибор, отличающийся

тем, что, с целью исключения взаимосвязи каналов электронной схемы и повышения точности измерения, между импульсным генератором и диодами включен общий автономный низкоомный источник постоянного напряжения, величина которого превышает напряжения принятых импульсов, а параллельно пьезоэлементам включены управляющие сетки ламп входных каскадов соответствующих предварительных усилителей.

2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения нижнего предела измерения, повышения стабильности и точности, схема измерения интервала времени между поступлениями принятых импульсов содержит

два короткоимпульсных формирующих каскада, триггер и интегратор, выходной ток которого пропорционален измеряемому расходу.