Ультразвуковой расходомер Советский патент 1975 года по МПК G01F1/00 

Изобретение касается измерений расходов веществ. Известные двухканапьные частотно-импульсные ультразвуковые расходомеры, содержашие преобразователь, две схемы синхрокольца, состоящие из усилителей импульсов, генераторов импульсов и пьезоэлемен- тов, имеют низкую точность измерений, обусловленную несовершенством схемы измерения разности близких частот. Цель изобретения - повыщение точности измерений. Для этого в предлагаемом устройстве выход генератора импульсов каждой схемы синхрокольца соединен с входом соответст вуюшего одновибратора, выходы одновибраторов связаны с соответствующими входами схемы совпадения, выход схемы совпадения соединен с входом формирователя, выход последнего - с частотомером. На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого расходомера. Расходомер состоит из преобразователя 1 с четырьмя пьезоэлементами 2-5, уси;лителей импульсов 6 и 9, генераторов им пульсов 7 и 8, одновибраторов 1О и 11, i схемы совпадения 12, форкгарователя 13, частотомера 14. Устройство работает следующим образом. Импульс с генератора импульсов 8(7) поступает на передающий пьезоэлемент 4(5). Последний излучает ультразвуковой импульс по (против) потоку под углом oS к оси преобразователя. Пройдя через измеряемую среду, ультразвуковой импульс поступает на приемный пьезоэлемент 3(2). Принятый пьезоэлементом 3(2) импульс усиливается усилителем 9(6) и запускает генератор 8(7). Далее пропесс повторяется. Импульсами генератора 8(7 ) запускается одновибратор 11(1О). Частоты следования импульсов генератора 8 и 7 выражаются соответственно - 3tn(A(C- VGOS(7) . г б 1 Sin(ACC-VCOg(A) - D где - угол между осью преобразователя и направлением распространения ультразвукового импульса; Q - скорость ультразвука в измеряемой среде; V - скорость потока; J5 - внутренний диаметр преобразователя. Разность частот - VSin2(A .(3) Af Одновибраворы 1О и 11 генерируют импульсы прямоугольной формы длительностью с частотами следования соответственно f и f . Эти импульсы подаются на схему совпадения 12. Величина выбира ется из услрвия nuKc- анакс 1,(4) макс Выражение (4) определяет условие обеспечения вьщеления схемой совпадения 12 сигналов максимальной разностной частоты Д fпри значениях частот и f, соответствующих 2 макс макс При временном совпаден;ии импульсов одно- вибраторов 10 и 11 на выходе схемы совпадения 12 образуется импульс, поступающий на запуск формирователя 13. Формиро ватель 13 генерирует импульсы с частотой следования Af ( i - Частота следования импульсов формирователя 13, пропорциональная скорости потока, а значит расходу, измеряется частотомером 14. При А . выходе схемы совмакс-I. ения 12 образуются пакеты импульсов астотой следования А . Число импульсов , в каждом пакете выается целой частью дроби naiSC (6) Формирователь 13 срабатывает только первого 6 каждом пакете импульса. Для го максимально возможная частота зака формирователя 13 выбирается зап условиf .„ ti- максимальное число импульсов в пакете, соответствующее минимальному значению измеряемой разности частот Д мин Предмет изобр е т е н и я Ультразвуковой расходомер, содержащий : преобразователь, две схемы .синхрокольца, состоящие из усилителей импульсов, генераторов импульсов и пьезоэлементов, схему совпадения, формирователь и частотоер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, на выходе генератора импульсов каждой схемы синхрокольца подключен соответствующий одновибратор, выход которого соединен с соответствующим входом схемы совпадения, причем выход схемы совпадения соединен через формирователь с частотомером.