Ультразвуковой расходомер Советский патент 1974 года по МПК G01F1/00 

1

Изобретение касается ультразвукового расходомера, применяемого для измерения мгновенного значения расхода сред в гидрометаллургии, химии, нефтяной и других отраслях промышленности.

В известных расходомерах мгновенное значение расхода измеряют по разности фаз сигналов, излучаемых пьезоэлементами по направлению потока среды и против него.

Однако для измерения диапазона измерения расхода при неизменных геометрических параметрах акустического преобразователя или для обеспечения постоянства диапазона измерений при изменении геометрических параметров акустического преобразователя необходимо изменять характеристики всех электронных узлов расходомера и пьезоэлементов его акустического преооразователя.

Цель изобретения - упрощение регулировки диапазона измерения при использовании акустических преобразователей различных геометрических размеров.

Для этого в предложенный расходомер введены включенный между задающим генератором и усилителем мощности амплитудный модулятор, соединенный со вторым входом амплитудного модулятора дополнительный генератор и включенные между усилителями и

фазоизмерительпым блоком амплитудпые детекторы. Частота колебаний дополнительного генератора определяется соотношением:

Дс

/ Л

Q-L

где К - коэффициент, определяемый параметрами контролируемой среды а акустического преооразователя; Дф - динамический диаиазоп фазоиз.мерительпого блока; Q - наибо.1ьшее измеряемое значение

расхода;

L - длина измерительной базы используемого акустического преобразователя.

Схема иредлолсенного расходомера привена на чертеже.

Задающий генератор 1 подключен к высокочастотному входу амплитудного модулятора 2. Низкочастотный вход модулятора 2 соединен с выходом дополнительного генератора гармонических колебаний 3.

Выход амилитудного модулятора 2 через усилитель мощности 4 подключен к излучающим пьезоэлементам акустического преобразователя о. приемные пьезоэлеменгы акустического ьреоора ователя о соединены со входами канальных уснлитей 6 и 7, выходы которых через амплитудные детекторы 8 и 9 подключены к фазоизмерительному блоку 10. Высокочастотные колебания с задающего генератора 1 подаются на амплитудный модулятор 2, где модулируются по амплитуде ко- 5 лебаниями, поступающими с дополнительного генер атора 3, Амплитудно-модулированные колебания усиливаются и поступают на излучающие пьезоэлементы акустического преобразователя 5, которые преобразуют их в мо- ю дулированные по амплитуде ультразвуковые колебания. Прощедшие через контролируемую среду ультразвуковыеколебания достигают приемных пьезозлементов акустического преобразователя 5 и преобразуются в элек- is трические колебания, фаза которых определяется временем прохождения ультразвуковых колебаний через акустический преобразователь 5. Полученные электрические амплитудно-модулироваппые колебания усиливаются и 20 поступают на амплитудные детекторы 8 и 9. мплитудные детекторы 8 и 9 осуществляют демодуляцию амплитудно-модулированных сигналов и выделение их огибающих. Выделенные огибающие амплитудно-модулированных 25 сигналов поступают на фазоизмерительный блок 10, где производится преобразование двига фаз между ними в постоянное напряжение, пропорциопаль}юе этому сдвигу.

Частоту гармонических колебаний дополнительпого генератора 3 выбирают такой, чтобы при пзвестных значениях длины измерительной базы акустического преобразователя и наибольшем измеряемом значещщ расхода обесиечить фазовый сдвиг между огибающими амилитудно-модулированных колебаний, соответствующий наибольшему значению, измеряемому фазоизмерительным блоком.

Предмет изобретения

Ультразвуковой расходомер, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности, двухканальный акустнческий преобразователь, выходы которого через усилители соединены с входами фазоизмерительного блока, отличающийся тем, что, с целью упроп.1,ения регулировки диапазона измерения при испольозвании акустических преобразователей различных геометрических размеров, в него введены включенный между задающим генератором и усилителем мощности амплитудный модулятор, соединенный со вторым входом амплитудного модулятора дополнительный генератор и включенные между усилителями и фазоизмерптельным блоком амплитудные детекторы.