УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМЕР С ДИСТАНЦИОННОЙ ЛИНИЕЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Советский патент 1971 года по МПК G01F5/00 

Изобретение относится к ультразвуковым расходомерам, основанным на эффекте измерения разности фаз ультразвуковых колебаний, проходящих через контролируемую среду и модулируемых потоком.

Известен ультразвуковой расходомер, содержащий двухканальный акустический преобразователь, генератор, фазометр и регистратор.

Генератор вырабатывает электрические колебания, которые поступают на излучающие пьезоэлементы акустического преобразователя и преобразуются ими в ультразвуковые колебания. Последние проходят через контролируемую среду одновременно по направлению движения потока и против него и, поступив на приемные пьезоэлементы, преобразовываются в электрические колебания, имеющие взаимный сдвиг фаз, пропорциональный скорости потока.

Фазометр вырабатывает постоянное напряжение, пропорциональное разности фаз этих колебаний, которое поступает на регистратор.

Недостаток известного ультразвукового расходомера состоит в том, что акустический преобразователь вследствие небольшой мощности электрических колебаний на приемных пьезоэлементах, не может быть удален на значительное расстояние от фазометра (например, при контроле пожаро- и взрывоопасных сред расстояние между акустическим преобразователем и фазометром может достигать нескольких сотен метров).

Цель изобретения - упрощение устройства при обеспечении возможности дистанционного контроля и измерения расхода вещества. Для этого в предлагаемом ультразвуковом расходомере каждая приемная головка снабжена высокочастотным транзистором, переход

база-эмиттер которого подключен к пьезоэлементу головки, в коллекторную цепь включена длинная линия связи, нагруженная на входе фазометра резистором с сопротивлением, равным волновому сопротивлению линии,

служащим коллекторной нагрузкой транзистора и включенным последовательно с источником питания транзистора, шунтированным конденсатором. В результате этого упрощается согласование линии связи с пьезоэлементом приемной

головки и входом фазометра, вследствие чего

можно удалить акустический преобразователь

от фазометра на расстояние более 1000 м.

На чертеже изображена схема предлагаемого расходомера.

Ультразвуковой расходомер состоит из акустического преобразователя /, через который протекает контролируемая жидкость, и генератора 2. На преобразователе / установлеголовки 5,й пдиемные.дголовки 5, 6, пьезо§л менты которы# |подключены к переходам Ьаза-эмиттер усилш ц шх транзисторов,5.

связи 9. Ж вклЛчены в коллекторные. 1ш11й1..сбоЙ1е б1 Чощ- р транзисторов 7, 8. Питание на транзисторы поступает через длинные линии связи 9, 10 и резисторы П, 12 от источника 13. Последний шунтирован конденсатором 14. Входы фазометра 15 подключены к выходам линий связи 9, 10 и выход - к резистору 16. Сопротивление резисторов 11, 12 равно волновому сопротивлению линии связи. Такое включение линии связи позволяет изменять ее длину в широких пределах, не увеличивая погрешность измерения, и не требует никакого дополнительного согласования.

Генератор 2 возбуждает колебания в излучающих головках. Эти колебания, пройдя через исследуемую жидкость, принимаются приемными головками и поступают с их выхода на базы соответствующих транзисторов. Обычно коллекторная нагрузка ставится около транзистора. В этом случае необходимо проводить дополнительную линию питания. В предлагаемом расходомере коллекторы

транзисторов соединены с резисторами нагрузки 11, 12 через длинные линии 9, 10. С точек их соединения сигнал поступает на входы фазометра 15. Другие концы резисторов 11

и /2 подключены к источнику 13, развязанному по переменному току конденсатором 14. Экран длинных линий 9, 10 является общим проводом. Такое решение позволяет упростить схему

устройства, исключив из нее провод питания. Величина резисторов 11, 12 равна волновому сопротивлению длинной линии.

Предмет изобретения

Ультразвуковой расходомер с дистанционной линией передачи информации, содержащий блок акустического преобразования,

приемные головки которого подключены к базово-эмиттерным переходам транзисторных усилителей, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, коллекторы транзисторов соединены с источником питания через

длинные линии связи и согласованные с их волновым сопротивлением нагрузки.