Одноканальный ультразвуковой расходомер Советский патент 1981 года по МПК G01F1/66 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к ультразвуковым контрольно-измерительным приборам, и может бить использовано для изме-. рения расхода жидкостей. -Известен одноканапьный ультразду ковой расходомер, содержащий ультразвуковой преобразователь, генератор электрических импульсов, ycraniTejft, коммутатор, умножитель частоты, смеtHTenb частотомер, интегрирующее Ьвено, генератор синусоидальных к 11ебаний с варикапными в колебательном контуре, амплитудный детектор и. выходное устройство Р1 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является оди канальлый ультразвуковой расходомер содержащий преобразователь с дву пье:эо9лементами, соединенны ш через переключатель с генератором импульсо и усилителем с линией задержки, подключенной к управляющему входу генератора импульсов, последоват льно соединенные умножитель, реверсивный счетшк, запоминакяций блок и выходной блок, причем вход умножителя соединен с выходом генератора импульсов, кварцевый генератор, делитель частоты и формирователь импульсов запирания, вход которого через делитель частоты и кварцевый генератор соединен с переключателем, а второй делителя частоты соединен со вторым входом запоминающего блока 23 . Недостатком указанных ультразвуковых расходомеров является их низкая помехоустойчивость вследствие возможности кратковременных выбросов показаний, вызванных появлением газовых пузырьков в контролируемой жидкости или одиночными электрическими импульсными помехами. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости показаний расходомера. Поставленная цель достигается тем, что в расходомер введены последоваTipjibHO соединенные фильтр низких часТОТ, дополнительный усилитель, схема совладений и триггер, выход которого соединен с третьим входом запоминак щего блока, при вход фильтра низ ких частот соединен с выходом умножителя частот, а выход формирователя импульсов запирания соединен со входом реверсивного счетчика и со вторым входом схемы совпадений. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого расходомера. . Расходомер содержит преобразователь 1 с двумя пьезоэлементами 2 и 3, соединенными с генератором импульсов 4 и усилителем 5 через электронный переключатель 6, линию задерж ки 7, умножитель частот 8, кварцевый генератор 9, делитель 10 его частоты фильтр низких частот 11, дополни ельный усилитель 12, схему совпадения 1 триггер 14, формирователь импульсов запирания 15, реверсивный счетчик 16 запоминающее устройство 17 и выходно устройство 18. Устройство работает следуиицим об- разом. В электроакустической цепи, состо щей из генератора импульсов 4, преобразователя 1 с пьезоэлементами 2 и 3, усилителя 5 и линии задержки 7, устанавливается частота следования и пульсов, равна 4V 6 при излучении ультразвука по потоку и f C.-V.COSd . T-V g При излучении против потока, где С - скорость распространения звук в контролируемой среде; Vf - скорость потока; В - расстояние между пьезоэле- . ментами; cL - угол между направлением ульт развукового луча и осью трубопровода. Частоты следования и f.y поочередно поступают на умножитель час тоты .8. При отсутствии газовых пуэыр . ков в контролируемой среде каждая из умноженных в п раз частот следования поступает на реверсивный счетчик 16, в котором за заданный временной интервал Т отсчитывается пропорциональная расходу разность количеств импульсов AN(f4.v - f-v) ПТ. . Эта разность передает на запоминающе устройство 17 каждый цикл работы иас ходомера, включающий время излучения по потоку и против потока. Выходное устройство 18 преобразует полученную разность в унифицированный выходной сигнал К (f-v - -v )П -т. Кри наличии газовых пузьфьков в контролируемой среде или при кратковременных электрических помехах на выходе умножителя 8 в момент срыва синхронизации возникают низкочастотные колебания, которые поступают через фильтр низких частот 11 на дополнительный усилитель 12 и с него на один из выходов схемы совпадения 13. На второй вход схемы совпадения поступают прямоугольные нмпульсы с формирователя импульсов запирания I5, При условии поступления на вход схемы совпадения прямоугольных импульсов из цепочки 11-12 на выходе схемы совпадения вырабатывается сигнал, который поступает на триггер 14 и перебрасывает его в положение, при котором с него снимается напряжение, запрещающее запоминающему устройству принимать ложную информацию с реверсивного счетчика 16. В э гом случае на выход прибора поступает информация о расходе предыдущего цикла работы расходомера. В начале нового цикла работы расходомера, задаваемого электронным переключателем 6, триггер устанавливается в исходное пол эжение и находится в этом положении до следующего срыва синхрони-, зации генератора импульсов 4. При отсутствии срывов триггер всегда находится в исходном положении,и сигнал запрета на запоминающее устройство не поступает. Таким образом, показания предла- i гаемого расходомера обладают большей устрйчизостью при работе расходомера в условиях повышенной загазованности и загрязненности контролируемой среды, а также при наличии электрических помех, вызывающих срыв синхронизации генератора ймщшьсов. Формула изобретения Одноканальный ультразвуковой расходомер, содержащий преобразователь с двумя пьезоэлементами, соединенными через переключатель с генератором импульсов и усилителем с линией задержки, подключенной к управляющему входу генератора импульсов, последователь