Ультразвуковой одноканальный расходомер Советский патент 1975 года по МПК G01F1/00 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОДНОКАНАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР Из спектра флуктуации электрического напряжения, возникающих сразу после включения устройства, например, на выхода преобразователя 2, избирательный фильтр 6 выделяет частотные составляющие в определенном диапазоне частот со средней частотой / . Вьщеленные флуктуации электрического напряжения поступа ют на вход усилителя 4, где усиливаются до определенной величины и подаются на преобразователь 3, который одновременно является приемным для другого или встреч ного канала электроакустического самовоз буждения. Преобразователь 3 преобразует сигнал в акустические колебания, которые проходят через исследуемую среду, воспринимаются и преобразуются преобразователем 2 а электрические колебания, поступающие на вход избирательного фильт ра 6, ,где отфильтровьшаются на частоте от гармонических составляющих, и дальше поддерживают ретким автоциркуляции по цепи положительной обратной связи. Дл другого или встречного канала электроакустического самовозбуждения который работает на частоте j , цепь положительно обратной связи аналогична: : йзбиральный фильтр 7, усилитель 5, преобразователь 2 контролируемый поток, преобразователь 3, избирательный фильтр 7 и т. д. Таким образом, в системе воз никают устойчивые электроакустические колебания по потоку и против потока на частотах f , величины которых связаны со скоростью потока. При этом в системе измерения обеспечивается взаимная независимость между резонансными частотами возбуждения и для каждой резонансной частоты по замкнутому контуру измерения выполняются условия самовозбуждения. Колебания со средней резонансной ча- I стотой J , связанные со скоростью I ультразвука по направлению потока среды, поступают на умножитель частоты 11, где преобразуются до величины частрты: /I- i-fr Каскад 12 избирательного усиления выделяет преобразованную частоту j и отфильтровы вает гармонические составля ющие. В свою очередь умножитель частоты 13 преобразует колебания со средней ре- .зонансной частотой j , связанные со скоростью ультразвука против потока среды, до величины частоты: J2 2-4Каскад 14 избирательного усиления ( i вьщеляет преобразованную частоту j и отфильтровьшают гармонические составляющие. Коэффициенты умножения частот К и К выбираются определенной величины и обеспечивают равенство преобразованных частот при нулевом потоке, т. е, J B этом случае пропоршюнальные измене;-.-i. ния частот за счет изменения; скорости ультразвука по причине изменения физических параметров среды становятся равными и одинаковыми по знаку, а поэтому их разность равна нулю. Приращения преобра-, зованных частот, связанные со скоростью потока, оказываются равными и противоположными по знаку, поэтому разность частот / 1 и .f пропорциональна скорости потока или расхода среды. С выхода л каскадов 12 и 14 избирательного усиления преобразованные ча- стоты подаются на вход смесителя 8, который вьщеляет разность преобразован- | ных частот автоциркуляции сигналов по потоку и против потока, Фильтр 10 нижних частот пропускает низкие частоты, величины которых пропорционально связаны с абсолютной скоростью потока среды, и подает их на вход регистрирующего частотомера 9, откалиброванного в соответствующих единицах скорости потока или расхода среды. Предмет изобретения Ультразвуковой одноканальный расходомер, вьшолненный по частотной схеме со встречной автоциркуляцией сигналов и содержащий в обоих циркуляционных кон-/ турах фильтры со средними частотами пропускания, равными частотам резонансного возбуждения и J, отличающийся тем, что, с целью устранения зависимости показаний от физических свойств среды, циркуляционные контуры соединены со смесителем через умножители частоты, коэффициенты умножения которых К и К таковы, что вьшолняется равенство: