Й РАСХОДОМЕР Советский патент 1972 года по МПК G01F1/66 

Изобретение относится к области измерения расхода с помощью ультразвука.

В известных ультразвуковых расходомерах приемные и отраженные от плоскости ньезоэлемента колебания поступают на усилительформирователь, режим формирования которого ограничен уровнем превышения амплитуды сигнала над помехой, амплитуда которой для некоторых датчиков сравнима с амплитудой сигнала, что снил4ает надежность работы расходомера и приводит к срыву синхронизации генератора, а также ограничивает нрименение расходомера для измерения расхода в широком температурнохМ интервале измеряемой среды.,

Предложенный расходомер снабжен временным селектором импульсов, включенным в синхрокольцо между усилителем-формирователем и генератором импульсов, ждуш,им генератором, вход которого через предварительный усилитель соединен с усилителем-формирователем, а выход через интегрируюш,ую цепь с входом схемы совпадения, выход которой подключен к селектору импульсов.

Это позволяет устранить влияние однократно отраженного ультразвукового колебания.

На чертеже показан предложенный расходомер.

гором установлены ньезоэлементы 2 п 3, подключенные к коммутатору 4. Работой коммутатора управляет триггер 5, подключенный через блок-делитель 6 к генератору 7 импульсов.

Другой выход коммутатора 4 подключен к усилителю-формирователю 8, один из выходов которого соединен через временной селектор 9 с генератором 7, второй выход через предварительный усилитель 10 связан с ждущим генератором п. Выход генератора подключен через интегрирующую цепь с ключом 12 к одному из входов схемы совпадения 13, другие входы которой подсоединены к триггерам блокаделителя 6, а выход схемы совпадения соед 1нен с временным селектором 9. Коммутатор 4, переключающий ньезоэлементы 2 н L, позволяет направлять ультразвуковые ;олебанпя поочередно по направлению потока и против него. В обоих случаях образуется замкнутая

синхроцепь: генератор 7 - коммутатор 4 - пьезоэлементы 2, 3 - коммутатор 4 - усилитель-форм рователь 8 - временной селектор 9 - генератор 7.

К выходу генератора 7 подключен формирователь 14 нормированных импульсов, связанный через фильтр 15 нижних частот с усилителями 16 и 17, выходы которых подключены к демодуляторам 18 и 19, соответственно работой которых через схемы совиадения 20 и 21 геров блока-делителя подключены к входам схемы 13. Ультразвуковые колебания в датчике / излучаются попеременно по течению жидкости и против потока. Время их распрострапения различно. Если звук направлен по течению жидкости, то скорость течения жидкости и скорость звука в неподвижной жидкости суммируются; если ультразвук нанравлен нротив течения жидкости, скорости вычитаются. В первый такт работы расходомера короткие импульсы электрических колебаний генератора 7 проходят через электронный коммутатор 4 к пьезоэлемеиту 2, преобразуются им в ультразвуковые колебания и распространяются под углом к направлению движения жндкости в датчике 1. Ультразвуковые колебания, распространяющнеся в датчике по потоку жндкости, принимаются пьезоэлементом 3, преобразуются им в электрические колебания и через коммутатор 4 ноступают в усилитель 8, где они усиливаются, формируются в видеоимпульсы и. через селектор 9 вновь запускают генератор 7, который работает в режиме синхронизации. Во второй такт работы расходомера электронный коммутатор 4, управляемый низкочастотными импульсами с блока-делителя 6, осуществляет изменение наиравления прохождения ультразвуковых колебаний в датчике на обратное. В этом случае имнульсы с генератора 7 проходят те же преобразования и тот ж путь, но против потока жидкости. Генератор 7 запускает формирователь 14 вырабатывающий стандартные импульсы, стабильные по длительности н амплитуде. Эти имнульсы проходят на фильтр 15, на выходе фильтра выделяется переменная составляющая с частотой коммутации, амнлитуда которой пропорциональна разностной частоте, а следовательно и скорости потока. Переменная составляющая усиливается предварительными усилителями 16 и 17 и поступает на демодуляторы 18 и 19. Переключение демодуляторов осуществляется синхронно с частотой коммутации схемами 20 и 21. Постоянное напряжение, пропорциональное скорости потока, снимаемое с обоих демодуляторов, поступает на вход показывающего прибора 22. С усилителя-формирователя 8 последовательно усиленная усилителем 10, поступает к ждущему генератору 11, который в начальный момент запускается импульсом помехи и выдает импульс длительпостыо, не превыщающей половины периода частоты следования импульсов генератора. С выхода ждущего генератора импульсы подаются на интегрирующую цепь с ключом 12 (элемент задержки), предназначенный для задержки импульсов ждущего генератора. Время задержки устанавливают с учетом надежного срабатывания селектора 9. С выхода интегрирующей цепи с ключом 12 задержанные импульсы вместе с импульсами со всех стуиеней деления, кроме последней, поступают на схему 13, на выходе которой формируется импульс строба, необходимого для стробирования селектора 9. С выхода селектора импульсы сигнала поступают на запуск генератора 7. Предмет изобретения Ультразвуковой расходомер, содержащий два акустических преобразователя, коммутатор с триггером, блок делителя, генератор с усилителем-формнрователем импульсов, соединенных в цепь синхрокольца, и детектор частотно-импульсной модуляции, отличающийся тем, что, с целью устранения влияния однократно отраженного ультразвукового колебания, он снабжен временным селектором импульсов, включенным в синхрокольцо между усилителем-формирователем и генератором импульсов, ждущим генератором, вход которого через предварительный усилитель соединен с усилителем-формирователем, а выход через интегрирующую цепь с входом схемы совпадения, выход которой подключен к селектору импульсов.