Ультразвуковой частотно-временной расходомер

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и упрощение эксгглуатации расходомера. Импульсы генератора 1 через ключ 3, схему 14 совпадения и схему 15 установки за время действия разрешающего импульса формирователя 13 поступают на счетчик 16,;на выходе которого устанавливается код, равный значению коэффициента умножения. Этот код переписывается в делитель 4 и измерительное устройство 24, в котором по значениям разностной частоты с выхода схемы 21 определяется значение расхода . Устр-во позволяет автоматически устанавливать коэффициент внутреннего умножения и несущих частот управляемых генераторов 1 и 2 в зависимости от диаметра датчика и скорости распространения ультразвуковых волн, обеспечивая большой диапазон работы устройства. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU,,1 64882 (51) 4 G 01 F 1 66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3970822/24-10 (22) 29.10,85 (46) 07 ° 01 ° 88. Бюл, У 1 (72) А.Г.Сафин, Н.Г,Кокшин, В,М.Захаров и Ю,В,Федоров (53) 681,121(088,8) ,(56) Авторское свидетельство СССР

У 162334, кл, С 01 Р 1/66, 1963.

Авторское свидетельство СССР

N 523285, кл. G 01 F 1/66, 1974 °

Киясбейли А,Ш., Измайлов А,М, Частотно-временные ультразвуковые расходомеры и счетчики, М,: Машиностроение, 1984, с. 62-68 ° (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕН»

НОЙ РАСХОДОМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение точности и упрощение эксп луатации расходомера, Импульсы генератора 1 через ключ 3, схему 14 совпадения и схему 15 установки за время действия разрешающего импульса формирователя 13 поступают на счетчик 16,,на выходе которого устанавливается код, равный значению коэффициента умножения, Этот код переписывается в делитель 4 и измерительное устройство 24, в котором по значениям разностной частоты с выхода схемы 21 определяется значение расхода, Устр-во позволяет автоматически устанавливать коэффициент внутреннего умножения и несущих частот управляемых генераторов 1 и 2 в зависимос- с е ти от диаметра датчика и скорости распространения ультразвуковых волн, обеспечивая большой диапазон работы устройства. 2 ил.

5 36488?

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расходов различных жидких сред.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение эксплуатации расходомера.

На фиг,l изображена принципиальная блок-схема расходомера; на фиг.2 - lp временные диаграммы сигналов в точках схемы расходомера, Расходомер состоит из управляемых генераторов l и 2, соединенных через первый ключ 3 с входом делителя 4 1. частоты; формирователя 5 зондирующих импульсов, второго 6, третьего 7 и четвертого 8 ключей, усилителя-формирователя 9, входом соединенного с выходом третьего ключа 7, тактового 2р распределителя 10, входом соединенного с выходом делителя 4 частоты и выходами с входом формирователя 5 зондирующих импульсов и через него с входом второго ключа 6, а также с коммутатором 11; временного селектора

12, входами подключенного к входам тактового распределителя 10 и усилителя-формирователя 9 приемных сигналов, а выходом соединенного с входом 30 четвертого ключа 8; формирователя !3 временных интервалов, имеющего входами связь с одним из выходов тактового распределителя 10 и с одним из вьгходов усилителя-формирователя 9; схемы

14 совпадения, подключенной одним входом к выходу формирователя 13 временных интервалов, а другим входом соединенной с входом делителя 4 частоты; схемы 15 установки внутреннего 4р умножения (например, схема ИЛИ), одним из входов соединенной со схемой

14 совпадения; первого реверсивного счетчика 16 управления коэффициентом деления делителя 4 частоты; третьего 4r, 17 и второго !8 реверсивных счетчиков управления соответственно второй 19 и первой 20 схемами управления частотами генераторов l и 2, причем входы счетчиков !7 и !8 через ключ соединены с временным селектором !2, а второй выход второго счетчика 18 связан с входом схемы 15 установки внутреннего коэффициента умножения; схемы 21 выделения разностной частоты, входы которой соединены с выходами генераторов и 2; приемопередающих преобразователей 22 и 23, соединенных через ключи 6 и 7 соответственно с формирователем 5 зондирующих импульсов и усилителем-формирователем 9; измерительного устройства 24, один вход которого имеет связь с выходом первого счетчика 16, а второй - с выходом схемы 21 выделения разностной частоты, Расходомер работает следующим образом.

Управляемые генераторы и 2 вырабатывают импульсы с периодами следования 7„ и Т (фиг.2а, ж). Предварительно сигналами коммутатора 11 ключи 3 и 6-8 переведены в режим излучения УЗВ, например, по потоку. При этом импульсы генератора l через ключ 3 подаются на делитель 4 частоты с коэффициентом деления и, на выходе которого появляются сигналы (фиг,2б). Первый из них через тактовый распределитель 10, формирователь

5 зондирующих импульсов и ключ 6 подается на передающий преобразователь

22 (фиг,2в), УЗВ, проходя через измеряемую жидкость, принимается преобразователем 23 и через ключ 7, усилитель-формирователь 9 (фиг,2в) поступает на вход дискриминатора 12 времени, где сравнивается с опорным сигналом, поступающим с второго выхода тактового распределителя 10 (фиг,2д), Далее в зависимости от временного расположения этих двух сигналов через ключ 8, счетчик 18, цифроаналоговый преобразователь 20 происходит управление частотой импульсов генератора 1 до совпадения во времени опорного и приемного сигналов, Импульсом с третьего выхода тактового распределителя 50 (фиг,2е, в) коммутатор ll переключает всю схему в режим излучения против потока, При этом повторяются вьппеописанные циклы (фиг ° 2ж, е).

При первом включении расходомера осуществляется выбор и установка значения коэффициента внутреннего умножения, Для этого в одном из режимов излучения УЗВ, например,по потоку фор мирователь 13 формирует разрешающий для схемы !4 совпадения импульс (фиг,2г) длительностью, равной вре мени прохождения УЗВ в датчике, Им пульсы генератора 1 через ключ З,схему 14 совпадения и схему 15 установки только за время действия разрешающего импульса формирователя 53 поступают на счетчик 16 на выходе которого устанавливается код, равный значению коэффициента внутреннего умножения, 1364882

4 т.e„ n„ Затем этот код переписывается ти от диаметра датчика и скорости в делитель 4 и измерительное устрой распространения ультраэвуконых волн, ство 24. В последнем по значениям обеспечивая большой диапазон работы разностной частоты с выхода схемы 21 устройства

1 5 коэффициентов п и преобразования (on- ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Ультразвуковой частотно-временной ра) определяется значение расхода, расходомер, содержащий датчик расхода с двумя приемопередающими преобВ случае изменения в условиях 10 разователями, первый и второй управэксплуатации расходомера физико-кими- ляемые генераторы, формирователь зонческих парамет ов изме яемой жи ко р р измеряемой жидкости, дирующих импульсов, тактовый распрескорость УЗВ может значительно отли- делитель, усилитель-формирователь чаться от первоначального значения, приемных сигналов, временной селекпРи котоРом было Установлено значе- 15 тор, схему выделения разностной часРи этом управляе тоты, первую и вторую схемы управлемые генераторы мог т аботать на неут р ботать на не ния генераторами, делитель частоты, линейном участке характеристики или первый, второй и третий ключи, ком требуемая частота окажется вне .иапар у ется вне йиапа мутатор и измерительное устройство, зона их перестройки. Тогда возникает 20 соединенное со схемой выделения разнеобходимость корректировки значения ностной частоты, причем входы управи с целью обеспечения функционирова- ляемых генераторов соединены с выхония генераторов в узком диапазоне пе- дами соответствующих схем управления

1 рестраиваемых частот. Для этого в а выходы - со схемой выделения разсостав расходомера вводится дополни- 25 ностной частоты и через пе ый клю тельный канал автоматического управ- и делитель частоты с тактовым распреления коэффициентом внутреннего умно делителем, который выходами соединен жения, который действует следующим с временным селектором, коммутатором и через формирователь зондирующих имПредварительно в счетчике 18 уста- 30 пульсов - с вторым ключом, соединеннавливается число, значение которого ным с приемопередающим преобразова зависит от диапазона перестройки и телем, который через третий ключ и крутизны характеристики генераторов усилитель-формирователь подключен к

1 и 2. В режиме слежения в зависимос- временному селектору о т л и ч а юЭ ти от временного расположения прием- З5 шийся тем, что, с целью повьппеного и опорного импульсов на дискри» ния точности и упрощения эксплуатации минаторе 12 времени (фиг.2д,к) посту- он снабжен формирователем временных пающие на вход реверсивного счетчика интервалов, схемой совпадения, схе18 импульсы или вычитаются или сум- мой установки внутреннего коэффициенмируются от установленного значения, 40 та умножения, первым, вторым и третьобеспечивая тем самым требуемую час- им реверсивными счетчиками, четвертоту генераторов, При изменении ско- тым ключом, причем временной селектор рости УЗВ на входе счетчика 18 могут через четвертый ключ подключен к сформироваться импульсы заема или пе- второму и третьему реверсивным счетреполнения, которые через схему 15 45 чикам, каждый из которых подсоединен установки поступают соответственно к одной иэ схем управления генератона суммирующий или вычитающий входы ром, а формирователь временных интерреверсивного счетчика 16 управления валов входами соединен с выходами коэффициентом деления делителя п, тактового распределителя и усилителят,е. в делителе 4 и измерительном уст50 формирователя, а выходом через схему ройстве 24 устанавливается код (+1) совпадения, подключенную вторым вхоили (-1). Таким образом, обеспечива дом к выходу первого ключа — с перется функционирование генераторов 1 вым входом схемы установки внутрен и 2 в узком диапазоне частот. него коэффициента умножения, соединенУстройство позволяет автоматичес- 55 ной вторым входом с вторим реверсивки устанавливать коэффициент внут ным счетчиком, а выходом через первый реннего умножения и несущих частот счетчик с измерительным устройством управляемых генераторов в зависимос- и делителем частоты, 1364882

Я:р Ш < ъ

Составитель М,Абросимов

Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Редактор П, Гереши

Заказ 6579/32

Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4