БЕСКОММУТАЦИОННЫЙ ФАЗОВЫЙ ОДНОКАНАЛЬНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА Советский патент 1973 года по МПК G01F1/66 

1

Изобретение касается измерения расхода ультразвуковыми расходомерами.

Известен безкоммутациоеный фазовый одноканальный ультразвуковой способ измерения расхода путем встречной посылки непрерывных разночастотпых ультразвуковых колебаний и определения разности фаз принятых сигналов.

По предлагаемому способу для повышения точяости измерения возбуждают дуплексную пару лриемоизлучателей на трех частотах: продольных соо и поперечных ац колебаний дуплексной пары, и их разностной частоте (соо-СО). Две из «азваппых частот возбуждают ультразвуковые колебания, например, по потоку измеряемой среды, а третья - против потока. С ПОМОЩЬЮ фильтров соответствующих частот и смесителя выделяют колебания одной из частот и определяют разность фаз колебаний этой частоты, прощедших по потоку среды и против него.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Генератор 1 основной частоты юо продольпых колебаний возбуждает пьезоэлемент 2 и ультразвуковые колебания частоты ио распростра няются, например, против потока жидкости. Другой генератор 3 .возбуждает поперечные колебания пьезоэлемента 4 частотой coi и ультразвуковые колебания этой частоты распространяются по потоку жидкости. По потоку же распространяются -и колебания частоты (шо-(ui), получающейся на выходе смесителя 5, на входы которого поступают сигналы с генераторов 1 и 3.

Таким образом, в потоке распространяются колебания трех частот мо, соь («о-oi). Эти колебания воспринимаются пьезоэлементами 2 и 4 и выделяются фильтрами 6, 7, 8 соответственно.

Выходные сигналы фильтров 7 и S с частотами соответственно со и (соо-a i) поступают на вход смесителя 9, выделяющего суммарную частоту (Оо. Выходные сигналы фильтра 6 и смесителя 9 с частотой соо поступают на

вход фазоизмерительного устройства 10 и далее на регистратор 11. .

Пр« использовании акустического преобразователя без преломления выходные сигналы с пьезоэлементов 2 и 4 будут для пьезоэлемента 2

.. N.,cos..();(1)

- h .-п)

(2)

для пьезоэлемента 4

а„„ КХ.соз.„(/+.--А),(3) где Vu,,, v(,,, v,,, - амплитуды соответствующих колебаний; d - расстоя-ние между пьезоэлементами;с - скорость ультразвука в жидкости; VSina - составляющая скорости потока по .наиравлению распространения ультразвукового луча. Выходной сигнал смесителя 9 и , - N С08(о„( + с + V sin а где V ш„ - амплитуда колебан ий на выходе смесителя. Разность фаз колебаний с частотой ио по потоку и против потока. д 2mo Vslna Таким образом, предлагаемый одиоканальный ультразвуковой расходомер позволяет повысить точность измерения расхода путем исключения погрешностей, обусловленных геометрической и акустической асимметриями. Предмет изобретения Бескоммутационный фазовый однокаиальный ультр азвуковой способ измерения расхода путем встречной посылки непрерывных разночастотных ультразвуковых колебаний и определения Разности фаз принятых сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, возбуждают дуплексную пару приемоизлучателей на основной частоте продольных колебаний дуплексной пары, на основной частоте попереч.ных колебаний дуплексной пары и на их разностной частоте выделяют одну из этих частот и определяют разность фаз колебаний этой частоты, прошедших но потоку среды и против него.

/

V

ш.

ш,

/7

Шп