Одиоканальный ультразвуковой расходомержидкости

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕ НИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3",âttcHìîå от авт. свидетельства №

Заявлено .8Õ.1965 (¹ 1009910,.26-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 19,11.1968. Бюллетень № 8

Дата опу бликования описания 24.1V.1968

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистрае

СССР.6(088.8) Авторы изобретения

М. А. Тунанов, Р, Д. Балоян, Г. И, Биргер и H. И. Бражников

Специальное конструкторское бюро «Транснефтеавтоматика»

Заявитель

ОД Н ОКАН АЛЬ Н Ъ| и УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РАСХОДОМ ЕР

ЖИДКОСТИ

Известны устройства для ультразвукового контроля жидкостей в трубопроводах. Недостатком их является необходимость изготовления акустического измерительного преобра=-ователя в виде отдельной вставки, врезаемой в магистральный трубопровод. Такое нарушение сечения трубопровода в ряде практических случаев нежелательно. Кроме того, в существующих устройствах имеет место паразитная связь между селекторными и модуляторными усилителями.

В предложенном устройстве для повышения точности звукопроводы выполнены в виде многогранника с зеркальноотражающими поверхностями, а к фазовому детектору подключены селекторные усилители.

На чертеже показана блок-схема одноканального ультразвукового расходомера.

Описываемый расходомер содержит пьезоэлементы 1 и 2, звукопроводы 8 и 4, задающий генератор 5, генератор б коммутирующих видеоимпульсов, модуляторные усилители 7 и 8, селекторные усилители 9 и 10, амплитудные

Ограничители 11 и !2, оконечные каскады И и 14 и фазовый детектор 15.

Описываемое устройство работает следующим образом. Выход высоковольтного задающего генератора 5 соединен сО входами модуляторных усилителей 7 и 8, на выходе которых подк.почены соответственно пьезоэлемент 1 с селекторным усилителем 9 и пьезоэлемент 2 с селекторным усилителем 10. Кроме того. Модуляторные усилители 7 и 8 соединены с одним из выходов генератора б коммутирующих видеоимпульсов, а с другим выходом этого генератора соединены селекторные усилители 9 и 10.

К одному из входов фазового детектора 15 через амплитудный ограничитель 11 и оконечный каскад 13 подключсн селекторный усилитель 9, а к другому — через амплитудный сграничитель 12 и оконечный каскад 14 селекторный усилитель 10.

Длительность коммутирующего видеоимпульса в такте приема выбрана меньше минимального времени распространения ультразвуковой волны в акустической системе: пьезоэлемент 1, звукопровод 8, стенка трубопровода—

20 поток жидкости — стенка трубопровода — звукопровод 4, пьезоэлемент 2. Излучение обоими пьезоэлементами, возбуждаемыми высокочастотными прямоугольными пакетами моду.!ирующих усилителей, прекращается до того, 25 как передний фронт ультразвукового пакета поступит на противоположный пьезоэлемен r.

Принятые пакеты ультразвуковых сигналов, имеющие фазовый сдвиг, пропорциональный расходу контролируемой жидкости, преобразу30 ются пьезоэлементами в высокочастотные паСсстгвнтель И, М. Копилевич

Текред Л. К. Малова Корректоры; С. Ф. Гоптареико и Л. В. Наделяева

Редактор Н. С. Коган

3»каа 893/3 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Ком пега по делам изобрегеннй и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типографии, пр. Сапунов» 2 кеты электрического напряжения с тем же сдвигом фаз.

Селекторные усилители, управляемые видеоимпульсами генератора 6, усиливают и отделяют принятые сигналы от возбуждающего напряжения модуляторных усилителей. Селекторные высокочастотные пакеты ограничиваются по амплитуде ограничителями 11 и 12, усиливаются оконечными каскадами 18 и 14 и со стабильной амплитудой поступают на фазовый детектор 15, выходное напряжение которого пропорционально контролируемому расходу и служит для регистрации. Угол излучения в звукопроводах выбирается из условия получения требуемой фазовой чувствительности расходомера и устанавливается не более второго критического угла падения.

Звукопроводы выполнены в виде многогранника с зеркально-отражающими поверхностями из твердого материала, обладающего пониженной скоростью распространения ультразвука и повышенным коэффициентом затухания.

Благодаря применению амплитудных ограничителей исключается зависимость показаний расходомера от амплитудных изменений сигнала, а включение между фазовым детектором и селекторными усилителями оконечных каскадов и амплитудных ограничителей снимает паразитную обратную связь между селекторными усилителями.

10 Предмет изобретения

Одноканальный ультразвуковой расходомер жидкости, например нефти или нефтепродуктов, содержащий два пьезоэлемента со звукопроводами, высокочастотный задающий гене15 ратор, генератор коммутирующих видеоимпульсов, модуляторные и селекторные усилители и фазовый детектор, отличающийся тем, то, с целью повышения точности, в нем звукопроводы выполнены в виде многогранника

20 с зеркальноотражающими поверхностями, а к фазовому детектору через амплитудные ограничители и оконечные каскады подключены селекторные усилители.