Датчик ультразвукового расходомера

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения расхода за счет повышения коэффициента передачи датчика . В устр-ве мерный участок вьтолнен в виде пирамидальных углублений 6.1 и 6.2 на его верхней и нижней поверхностях. Основаниями углублений являются квадраты, одна из диагоналей которых параллельна оси мерного участка . Прнемно-излучающие электроакустические преобразователи 2,3 и 4,5 установлены соответственно на смежных боковых гранях 7.1 и 7.2. углублений 6.1 и 6.2. В качестве отражающих поверхностей использованы боковые грани 8.1 и 8.2. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК до 4 С О1 F 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3907359/31-10 (22) 07.06.85 (46) 07.05.88. Бюл. № - 17 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) С,Н. Разов, В.К. Хамидуллин, В.Л. Борцов, В ° В. Рудин и О.Н. Разов (53) 681.121(088.8)

I (56) Авторское свидетельство СССР № 445841, кл. G 01 F 15/00, 1974.

Бражников Н.И. Ультразвуковая фазометрия. — M. Энергия, 1968.

Патент Великобритании № 2101318A, кл. G 01 F 1/66, 1981. (54) ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО РАСХОДОМЕРА

ÄÄSUÄÄ 9 0 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения расхода за счет повышения коэффициента передачи датчика. В устр-ве мерныи участок выполнен в виде пирамидальных углублений

6. 1 и 6.2 на его верхней и нижней поверхностях. Основаниями углублений являются квадраты, одна из диагоналей которых параллельна оси мерного участка. Приемно-излучающие электроакустические преобразователи 2,3 и 4,5 установлены соответственно на смежных боковых гранях 7.1 и 7.2, углублений 6. 1 и 6.2. В качестве отражающих поверхностей использованы боковые грани 8.1 и 8.2. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1394040

Изобретение относится к датчикам ченный ЭАП 2, принимается ЭАП 4, а ультразвуковых расходомеров и может сигнал, излученный ЭАП 3, приниманайти применение для измерения рас- ется ЭАП 5. хода звукопроводящих сред в различ- Излученные ЭАП 2 и 3 сигналы отраных отраслях народного хозяйства. жаются от боковых гранеи 8.2 противоЦелью изобретения является повы- положного пирамидального углубления шение точности измерения расхода про- 6.2, затем еще раз отражаются от ботекающих сред эа счет повышения коэф- ковых граней 8.1 первого пирамидальфициента передачи датчика и увеличе- 10 ного углубления, на котором установния озвучиваемого поперечного се- лены излучакицие ЭАП 2 и 3, и затем подаются на приемные ЭАП 4 и 5.

На фиг. 1 показан датчик ультра- При излучении .зондирующего сигнала звукового расходомера с двумя элек- против потока датчик работает аналотроакустическими преобразователями 15 гичным образом, но в обратном направ(ЭАП), разрезы А-А, Б-Б и В-В, на ленин, фиг 2 — одно из пирамидальных углуб- В датчике ультразвукового расходолений, изометрия на фиг. 3 — сечение, мера в качестве отражающих поверх4 — схема хода ностей использованы боковые грани 8

В-В на .фиг, 1, на фиг, центральных акустических луч лучей датчи-.20 пирамидальных углублений 6, что позволяет получать большее по сравка ультразвукового расходомера, нению с известным датчиком. расстоНа фиг. 3 обозначены: Х вЂ” угол яние между ЭАП при одинаковом угле во а ак стического луча в поток в ввода акустического луча в поток плоскости сечения, R — радиус ЭАП;

25 и одинаковом количестве отражений. — высота мерного участка; Х вЂ” поЭто увеличивает точность измерении ловина базового расстояния между ЗАП. расхода среды за счет увеличения коэффициента передачи датчика, ВычисляДатчик выполнен в. виде мерного ют базовое расстояние между центраучастка трубопровода 1 (фиг. 1) с отми ЭАП 2 и, 4 в плоскости сечения ражающими внутренними плоскостями. мерного участка, проходящей через

На входной и выходной частях мерного их центры (фиг.3). При заданных R— участка установлены электроакустичес2-5. На противо- Радиусе ЗАП, Н вЂ” высоте мерного учакие преобразователи - . а противостка, У вЂ” угле ввода акустического положных стенках мерного участка сим00/ ы лУча в поток в плоскости сечениЯ метрично его продольной оси 00 выния 6 половинУ базового РасстоЯниЯ Х можно полнены пирамидальные углу ления определить по формуле основания которых представляют собои квадраты, одна из диагоналей которых Х = Н cos) sing + (R + Нз пу) расположена вдоль продольной оси oo sing tg2II + Н cos g tg 3 (t

° I (R а углы при вершине выбраны таким об- 40 + Н sin g ) cosg tg 2 tg 3 разом, чтобы оебспечить устойчивое 1 беэотрывное протекание потока. Два 2 приемно-излучАющих ЭАП 2 и 3 установлены эаподлицо на смежных боковых Перекрестное озвучивание акустигранях 7.1 одного из пира мидальных 45 ческим лучом контролируемого потока углублений 6.1 на входной части мер- двумя парами ЭАП позволяет озвучить ного участка, а два други а два других ЭАП 4 и фактически все сечение мерного уча5 установлены заподлицо на смежных (фиг 3 и 4) что дает возможнях 7 2 противоположнобоковых гранях го пирамидального углубления 6.2 на ность в измерении расхода, вызванную выходной части мерного участка. изменением режима потока или возмуДатчик ультразвукового расходоме- щениями на входе и выходе датчика, а работает следукицим образом.(фиг.4) поскольку перераспределение эпюры

При излучении зондирующего сигнала скоростей приводит к изменению сопо потоку в т ку в качестве излучателей ра- отношения между расходами через конт55 ботают ЭАП 2 и 3, а в качестве прием- ролируемую и неконтролируемую части ных элементов— — ЭАП 4 и 5 причем из- внутреннего датчика. Выбор углов при

1 лучение и прием эондирующ ндирующего сигнала вершине пирамидальных углублений происходит перекрестно, сиги игнал. излу- обусловлен требованиями устойчивого

139404 безртрывного протекания потока по сечению мерного участка.

Таким образом, изобретение позволяет повысить точность измерений расхода протекающих сред эа счет увеличения коэффициента передачи датчика и озвучивания всего потока с одновременным обеспечением условий безотрывного протекания потока в (ц условиях изменения распределения эпюры скоростей по сечению мерного уча-, стка.

Датчиком ультразвукового расходомера, озвучивающим по поперечному сечению практически весь поток, возможно заменить более сложный многоканальный ультразвуковой преобразователь и получить более высокую точность измерения расхода. 20

Формула изобретения

1. Датчик ультразвукового расходомера, содержащий мерный участок прямоугольного в сечении трубопровода с отражающими верхней и нижней внутренними поверхностями и первый и второй электроакустические преобразовао

4 тели, расположенные на входной и выходной частях мерного участка, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода за счет повышения коэффициента передачи датчика, мерный участок выполнен в виде пирамидальных углублений на его нижней и верхней поверхностях с квадратом в основании, одна из диагоналей которого параллельна оси мерного участка, при этом первый электроакустический преобразователь установлен на одной из граней пирамидальибго углубления на верхней поверхности во входной части мерного участка, а второй — на противолежащей грани пирамидального углубления на нижней поверхности в выходной части мерного участка.

2. Датчик по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода путем увеличения площади оэвучиваемого поперечного сечения, он снабжен второй парой электроакустических преобразователей, установленных на смежных гранях пирамидапьных углублений, 1394040

8"d

Составитель М. Абросимов

Техред М„Дндык Корректор A. Обручар

Редактор О. Юрковецкая

Заказ 2208!36

Тираж 717

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

HpoHэводcтвенHо-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11р(!ектная, 4