Патент ссср 162335

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛоСТВУ

go )A+5

Класс

42е, 23>-, MllK

G 0jj

Заявлено 01.!11.1963 (№ 822603/26-10) ГОСУДАРСТВЕННЫИ

КОМИТЕТ НО ДЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

СССР

УДК

Опубликовано 16.IV.1964. Бюллетень № 9

11одпт.сяал групип Л5 150

В. А. Решетников

ИМПУЛЬСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ

ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

Известные импульсные ультразвуковые способы измерения расхода, основанные на измерении разности частот повторения импульсов, излучаемых по потоку и против погока, характеризуются ограниченной точностью изза трудности получения импульсов с высокой крутизной переднего фронта.

Особенность описываемого способа заключается в заполнении пакетов высокочастотными колебаниями, по разности частот которых судят о расходе жидкости. Грубу1о установк разностной частоты производят по частоте следования пакетов.

Импульсный ультразвуковой способ измерения расхода жидкости заключается в том, что расход определяют по разности частот колебаний, заполняющих пакеты, излучаемые по потоку и против потока контролируемой среды. Эти частоты автоматически устанавливаются равными такой величине, при которой на каждой паре приемника и излучателя наблюдается постоянная разность фаз колебаний, заполняющих пакеты. Передний фронт каждого пакета синхронизиру1от с началом периода высокочастотных колебаний. При этом изменение частоты заполняющих пакеты колебаний вызывает изменение частот повторения пакетов в таком >ке отношении. Частота колебаний изменяется до такой величины, при которой. отношение времени распространения пакетов в потоке к периоду следования пакетов станет равны I постояннои для данного прибора величине. После этого проводят дополнительное точное изменение частот колебаний, заполняющих пакеты, до такой величины, при которой на каждой паре излучателя и приемника устанавливается разность фаз, заполняющих пакеты колебаний, постоянная для данного прибора.

На чертеже показана принципиальная схема, поясняющая предлагаемый способ.

На трубопроводе 1 установлены излучатели ультразвука 2 и 8 и приемники 1 н 5. Схема состоит из двух одинаковых частей, работающих аналогично, одна по потоку, другая против потока контролируемой среды. В схеме, работающей против потока, высокочастотны ° колебания от генератора б поступают в модулятор 7; одновременно импульсы оТ генератора прямоугольных импульсов 8 поступают на модулятор 7. Пакеты высокочастотных колебаний от модулятора 7 поступают на излучатель 2.

Передний фронт импульса синхронизнруется с началом периода высокочастотных колебаний с помощью синхронизируюгцей схемы 9.

Период колебаний от генератора б изменяется управляющим устройством 10 одновременно с изменением частоты повторения генератора 8. Пакеты принимаются приемником

4 и поступают на схему 11. Одновременно на схему I I поступают пакеты с излучателя 2.

Схема 11 вырабатывает сигнал, соответствующий постоянному отношению времени распро№ 162335

Предмет изобретения

Составитель T. Ю. Звснигородская

Редактор И. Л. Дубровская Текред А. А. Камышникова Корректор Г, Е, Опарина

Г1одп. к печ. 21/V — 64 r. Формат бум. 60>(90

Заказ 1017/11 Тираж 850 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 странения пакетов в потоке к периоду повторения их. Этот сигнал поступает на управляющее устройство 10, грубо изменяющее период колебаний генераторов б и 8. Одновременно пакеты подаются на фазовый детектоо

12, вырабатывающий напряжение, пропорциональное разности фаз колебаний, заполняющих пакеты, следующие от излучателя 2 к приемнику 9. Это напряжение также подается в управляющее устройство 10, которое производит точную установку частоты генераторов б и 8.

Аналогично работает вторая половина схемы с излучением по потоку, состоящая из генератора высокочастотных колебаний 18, модулятора 14, генератора прямоугольных импульсов 15, схемы синхронизации 1б, управляющего устройства 17, схемы 18, вырабатывающей сигнал, соответствующий постоянному отношению времени распространения пакетов в потоке к периоду повторения их, и фазового детектора 19.

Разность частот колебаний генераторов б

11:.18 измеряется измерителем разностной частоты 20 и является мерой расхода.

1. Импульсный ультразвуковой способ измерения расхо 1а жидкости, заключающийся в том, что расход определяют по разности частот колебаний, заполняющих, пакеты, излучаемые по потоку и против поток. контролируемой среды, о тл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения точности измерения, частоты, заполняющие пакеты, устанавливают равными такой величине, при которой на приемнике и излучателе имеется постоянная разность фаз высокочастотных колебаний, при этом расход определяют по разности этих частот.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения возможной неоднозначности отсчета и расширения диапазона измерений, передний фронт пакета синхронизируют с началом периода высокочастогных колебаний, заполняющих пакет, таким образом, что изменение частоты высокочастотных колебан."1й изменяет час.оту следования пакетов в таком же отношении.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частоты высокочастотных колебаний, заполняющих пакеты, изменяют сначала грубо до такой величины, при которой отношение времени распространения пакетов в потоке к периоду следования их становится равной постоянной для данного прибора величине, затем производят дополнительное точное изменение частоты колебаний до такой величины, при которой на каждой паре излучателя и приемника устанавливается постоянная для данного прибора разность фаз колебаний, заполняющих пакеты.