Прибор для измерения скорости перемещения в трубопроводе жидкости или газа Советский патент 1950 года по МПК G01P5/24 G01F1/66 

Известные приборы для измерения скорости перемещения л идкости или газа в трубопроводе имеют сравнительно сложную конструкцию и недостаточно точны, так как не учитывают возможных изменений скорости звука в измеряемой среде при изменении состояния этой среды.

В предлагаемом приборе эти недостатки устранены тем, что раздельно применены излучатель звука и два приемника звука, расположенные на одинаковых от него расстояниях.

На фиг. 1 изображена схема .прибора для измерения скорости перемещения жидкости; на фиг. 2 - схема контрольного прибора для измерения скорости звука в измеряемой жидкости.

Прибор для измерения скорости перемещения жидкости включает участок трубопровода /, двухсторонний излучатель звука 2, питаемый от генератора звуковой частоты 3, и два приемника звука 4 и 5, присоединенных к фазометру 6.

Контрольный прибор для измерения скорости звука состоит из разветвленного участка трубопровода 7, излучателя звука 8 и приемника звука Я присоединенных к фазометру 10, а также генератора звуковой частоты 11, питающего излучатель звука 8.

На схемах стрелками с буквами V обозначена скорость перемещения жидкости, а стрелками с буквой С - скорость звука в жидкости.

Жидкость, протекающая в трубопроводе 1 со скоростью К, уменьщает абсолютную скорость распространения звуковых колебаний по сравнению со скоростью звука в измеряемой жидкости на участке от излучателя звука 2 до приемника звука 4 на величину скорости своего перемещения и увеличивает скорость распространения звуковых колебаний на эту же величину на участке от излучателя звука 2 до приемника звука 5.

Вследствие этого фазометр 6 регистрирует разность фаз колебаний в приемниках звука 4 и 5.

При условии размещения приемников звука 4 и 5 на равных расстояниях от двухстороннего излучателя звука 2 эта разность фаз про№ 85906- 2 гюрциональна скорости перемещения жидкости и обратно пропорциональна разности квадратов скорости звука в жидкости и скорости перемещения жидкости. В предположении постоянства скорости звука шкала фазометра 6 может быть проградуирована непосредственно на величину скорости или расхода измеряемой жидкости, причем в большинстве случаев эта шкала будет практически равномерной, так как квадрат скорости перемещения жидкости обычно пренебрежимо мал по сравнению с квадратом скорости звука в жидкости, а разность фаз в этом слумае пропорциональна скорости перемеш,ения измеряемой жидкости.

Если ввиду изменения состояния жидкости изменяется CKOpocTj распространения в ней звука, то в показания основного прибора могут вноситься поправки на основании показаний контрольного прибора, указывающего величину скорости звука в жидкости.

Контрольный прибор действует следующим образом.

Звуковые колебания при распространении от излучателя звука 8 к приемнику звука 9 на первой половине пути имеют уменьшенную абсолютную скорость распространения, а на второй половине пути - увгличенную абсолютную скорость распространения в сравнении со скоростью звука в жидкости на величину скорости перемещения жидкости. Вследствие этого фазометр./О регистрирует разность фаз, пропорциональную скорости звука и обратно пропорциональную разности квадратов скорости звука и скорости перемещения жидкости. Ввиду возможности пренебрежения в большинстве случаев величиной квадрата скорости перемещения жидкости по сравнению с квадратом скорости звука, практически показания фазометра 10 не зависят от скорости перемещения жидкости, и разность фаз, регистрируемая этим прибором, обратно пропорциональна скорости звука в жидкости. Шкала фазометра 10 градуируется по величине скорости звука и показания его могут быть использованы для внесения поправок в показания фазометра 6.

Излучатели звука 2 и S могут получать питание от одного генератора звуковой частотыПредмет изобретения

1.Прибор для измерения скорости перемещения в трубопроводе жидкости или газа, основанный на измерении разности скоростей звука в направлении перемещения измеряемой среды и в обратном направлении, выполненный в виде помещенных в измеряемую среду излучателя звука, питаемого от генератора звуковой частоты и приемников звука, присоединенных к фазометру, отличаЕОщийся тем, что прибор выполнен двухсторонним и помещен между двумя приемниками звука, расположенными на одинаковых от него расстояниях.

2.С целью внесения поправок к показаниям прибора по п. 1 на изменение скорости звука, применение для измерения скорости звука контрольного прибора, составленного из излучателя и приемника звука, присоединенных к фазометру и монтированных в разветвлении трубопровода на равных расстояниях от аоследлего.