Устройство для контроля физических параметров жидких сред Советский патент 1975 года по МПК G01N29/00 

1

Изобретение относится к ультразвуковым приборам для контроля физических парамет-. ров жидких сред в технологических процессах металлургической, авиационной .и химической промышленности. 5 : Изнёстньтё устройства дЛя контроля физических параметров жидких сред, Например скорости потока в трубопроводах, содержащее акустический измерительный )0iJasoBai« тель с твердыми преломляющИМВ г укбцрр ш водами . и акустически связанными с Ним пьезоэлементами, подключенными к прйемно возбуждающим блокам, соединенным с.входом измерительного блока, выход которого подключен к регистрирующему блоку, не o6ec-il5 ,печивают высокой точности измерений в УСЛОВИЯХ широкодиапазонного измерения технических условий контроля, например при значительных перепадах давления и температуры.: 20

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Для этого в предлагаемом устройстве пьеэоэлементы выполнены из пьезокерамики с поперечной электрической поляризацией и 25

размещены на торцах звукопроводов, выпод-; ненных за одно целое с мембранами, жесткс} устаневленными в сТенке трубопровода па- ; раллельно его оси.i

На чертеже изображена i: блок-схема предлагаемого устройства.

Усярройство содержит пьезоэдементы 1 ; и 2, соединенные с электронньтми приемновозбуждающими блоками 3 и 4; звукопроводы 5 к 6с фланцами, укрепленные в углублении 7 трубопровода 8 с помощью фланце-. вых накладок 9, и измерительный блок Ю j с регистратором 11, включенные на выход электронных ; блоков 3 и 4.

Устройство работает следующим образом, Пьезоэлементы 1 и 2, выполненные из пьезокерамических пластин с поперечной электрической поляризацией, попеременно |ИЛи одновременно возбуждаются электриче|скими напряжениями, поступающими с приемно-возбуждающих блоков 3 и 4, и излучают поперевдые ультразвуковые колебания под углом к оси трубопровода в звукопроводы 5 и 6, к которым они прикреп- лены.. На границе с жидкостью полученные поперечные колебания трансформируются в продольные ультразву совые колебания, pacfпространшощиеся в ней под углом «arcSitl зависялдам от угла падения (Л и скорости распространения поперечных колебаний в звукопррводе С. и продольных в жидкости С. Продольные колебания, прошедшие жидкость по направлению потока и против него, на границе со звукопроводами 6 и 5 трансформируются а поперечные колебания, принимаемые пьезоэлементами 2 и 1, преобразуются ими в электрические сигналы, имеющие один относительно другого сдвиг во времени (или фазе), пропорциональный скорости потока U Принятые электрические сигналы через приемно- озбуждающие блоки 3 и 4 посту:пают на вход электронного измерительного блока 10, который вырабатьюает пропорциональное вышеуказанному сдвигу электрическое напряжение, поступающее на регистратор 11, отградуированный в единицах регистрируемого параметра среды скорости потока. Для исключения акустической ассиметрии каналов устройства и погрешностей при деформациях звукопроводов переменным давлением последние выполнены из механически прочного материала с фланцем, утапливаемым в углублении 7 в стенке трубопровода 8 или ее приливах и жестко скрепляемым посредством фланцевых накладок 9 с ней. Внутренняя поверхность мембран при этом срабатывается заподлицо с внутренней цилиндрической поверхностью трубопровода. П р е д м е зобретения Устройство для контроля физических параметров жидких сред, например скорости потока в трубопроводах, содержащее акустический измерительный преобразователь с твердыми преломляющими звyкoвoдa ш и акустически; связанными с ним пьезоэлементами, подключенными к npHSNffiOвозбуждающим блокам, соединенным с входом измерительного блока, выход которого подключен к регистрирующему блоку, о тП- чающееся тем, что, с целью повышения точности, в нем пьезоэлементы выполнены из пьезокерамики с поперечной электрической поляризацией и размещены на торцах звукопроводов, выполненных за одно целое с мембранами, жестко установленными в стенке трубопровода параллельно его оси.