Датчик ультразвукового расходомера

 

Изобретение относится к датчикам ультразвуковых расходомеров и может найти применение для измерения расхода звукопроводящих жидких сред в различных отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является повышение плотности измерения расхода за счет снижения уровня помех. Акустический сигнал, излученный в поток одним из электроакустических преобразователей, распространяясь в мерном участке, испытывает опережение от оснований В цилиндрических вставок 4, 5, 6 и попадает на второй преобразователь. В процессе опережения часть энергии акустического сигнала переходит в тело вставок 4, 5, 6, где интенсивно затухает благодаря выполнению прямоугольных пазов с размерами кратными Я. В корпусе мерного участка цилиндрические вставки уплотнены кольцевыми уплотнениями.3 ил.СОсИзобретение относится к датчикам ультразвуковых расходомеров и может найти применение для измерения расхода звукопроводящих жидких сред в различных отраслях народного хозяйства.Целью изобретения является повышение точности измерения расхода за счет снижения уровни помех.На фиг.1 представлен датчик, общий вид; на фиг.2 - одна из цилиндрических вставок; на фиг.З - сечение цилиндрической' вставки по А-А на фиг.2.Датчик выполнен в виде мерного участ-- ка трубопровода 1 с электроакустическими преобразователями (ЭАП)2 и 3, установленными на входной и выходной частях мерного участка. На внутренней поверхности мерного участка с зазором установлены отражатели 4,5,6с кольцевыми уплотнениями 7. Отражающие основания 8 цилиндрических вставок обращены внутрь мерного участка 1, а на противоположных отражающих основаниях выполнены прямоугольные пазы 9. Высота цилиндрических вставок 4, 5, 6, глубина, ширина и шаг прямоугольных пазов 9 кратны длине волны Я ультразвуковых колебаний в материале, из которого выполнены цилиндрические вставки. Плотности прямоугольных пазов 10 сориентированы под прямым углом к продольной оси мерного участка.Датчик работает следующим образом.При излучении зондирующего сигнала по потоку в качестве излучателя работает ЭАП 2, а в качестве приемного элемента - ЭАП 3 Излученные ЗАП 2 сигналы испытывают отражение от отражающих оснований 8 цилиндрических вставок 4,5, 6 и попадают на ЭАП 3. При излучении зондирующего сигнала против потока датчик работает анало-4i^ СОXIго

(19) (11)

I союз советсних социАлистичесних

РесПуБлин (51)5 G 01 F 1/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4715735/10 (22) 06,07.89 (46) 23,02.92. Бюл. 1Ф 7 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) С;Н.Разов, В,М.Кушуль, В, Л.Борцов и О.Н.Разов (53) 681.121(088.8) (56) Патент Великобритании

N2146122,,кл. G 01 F 1/66, 1985, (54) ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО РАСХ0ДОМЕРА (57) Изобретение относится к датчикам ультразвуковых расходомеров и может найти применение для измерения расхода звукоИзобретение относится к датчикам ультразвуковых расходомеров и может найти применение для измерения расхода звукопроводящих жидких сред в различных отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода за счет снижения уровнй помех.

На фиг.1 представлен датчик, общий вид; на фиг.2 — одна из циЛиндрических вставок; на фиг.3 — сечение цилиндрическойвставки по А — А на фиг.2.

Датчик выполнен в виде мерного участ= ка трубопровода 1 с электроакустическими преобразователями (ЭАП) 2.и 3, установленными на входной и выходной частях мерного участка. На внутренней поверхности мерного участка с зазором установлены отражатели 4, 5, 6 с кольцевыми уплотнениями

7. Отражающие основания 8 цилиндричепроводящих жидких сред в различных отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является повышение плотности измерения расхода за счет снижения уровня помех, Акустический сигнал, излученный в поток одним из электроакустических преобразователей, распространяясь в мерном участке, испытывает опережение от оснований 8 цилиндрических вставок 4, 5; 6 и попадает на второй преобразователь. В процессе опережения часть энергии акустического сигнала переходит в тело вставок 4, 5, 6, где интенсивно затухает благодаря выполнению прямоугольных пазов с размерами кратными iL. В корпусе мерного участка цилиндрические вставки уплотнены кольцевыми уплотнениями. 3 ил. ских вставок обращены внутрь мерного участка 1, а на противоположных отражающих основаниях выполнены прямоугольные пазы 9. Высота цилиндрических вставок 4, 5, 6, глубина, ширина и шаг прямоугольных пазов 9 кратны длине волны 1 ультразвуковых колебаний в материале, из которого выполнены цилиндрические вставки.

Плотности прямоугольных пазов 10 сориентированы под прямым углом к продольной оси мерного участка.

Датчик работает следующим образом.

При излучении зондирующего сигнала по потоку в качестве излучателя работает

ЭАП 2, а в качестве приемного элемента—

ЭАП 3 Излученные ЗАП 2 сигналы испытывают отражение от отражающих оснований

8 цилиндрических вставок 4, 5, 6 и попадают на ЭАП 3. При излучении зондирующего сигнала против потока датчик работает анало1714372 гичным образом, но, в обратном направлении, Акустический луч, попадая на отражающую поверхность вставок 8, отражается от них, однако часть энергии переходит в тело. вставок, испытывая при этом преломление на границе раздела контролируемая средаотражающее основание 8. В теле вставки акустические колебания интенсивно затуха.. ют„не выходя за ее пределы и не передаваясь на. корпус мерного участка. Это достигается установкой цилиндрических вставок в корпус мерного участка с зазором через резиновые кольцевые уплотнения 7 и за счет использования прямоугольных пазов 9 с обратной стороны цилиндрических вставок с геометрическими размерами, кратными длине волны iI, ультразвуковых колебаний в материале, из которого выполнены вставки, поскольку в этом случае они служат эффективными акустическими ловушками. Для получения максимального затухания колебаний в теле вставок плоскости прямоугольных пазов 9 сориентированы под прямым углом к продольной оси мерного участка, Описанный датчик ультразвукового расходамера позволяет повысить точность измерений расхода протекающих сред за счет снижения уровня паразитных сигналов, возникающих при отражениях акустического луча в корпусе мерного участка и переизлучаемых в контролируемую среду.

Фбрмула изобретения

Датчик ультразвукового расходомера, содержащий мерный участок трубопровода

10 с двумя электроакустическими преобразователями, установленными на входной и выходной частях мерного участка, а также отражатели, установленные на внутренней поверхности мерного участка и выполнен15 ные в виде цилиндрических вставок, имеющих плоские отражающие основания, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности измерения за счет снижения уровня помех, цилиндрические вставки

20 снабжены кольцевыми уплотнениями и установлены в корпус мерного участка с зазором, причем высота цилиндрических вставок кратна длине волны А в материале вставки, а на основаниях вставок, противо25 положных отражающим, выполнены прямоугольные пазы, глубина, ширина и шаг которых кратны il при этом пазы расположены перпендикулярно продольной оси мерного участка.

30 1714372

Фиг. 2

Составитель Н. Бурбело

Редактор Е.Полионова Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 683 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101