Устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах



Устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах
Устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах
Устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах

Владельцы патента RU 2485449:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГОУ ВПО "Тверская государственная сельскохозяйственная академия") (RU)

Устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах содержит блок измерения средней скорости потока жидкости, включающий по меньшей мере пару приемопередающих датчиков, и блок измерения уровня жидкости, включающий по меньшей мере один приемопередающий датчик, связанные с устройством для управления формированием ультразвуковых импульсов, вычисления и отображения информации о расходе жидкости. Блок измерения средней скорости потока жидкости выполнен в виде двух телескопических штанг, одна из которых установлена на боковой стенке канала и имеет шарнирное соединение с закрепленным на берме канала основанием с возможностью определения угла наклона откоса к горизонту и снабжена ультразвуковыми приемопередающими датчиками и по всей ее длине с возможностью регулирования их положения. Другая телескопическая штанга установлена горизонтально в одной вертикальной плоскости с первой телескопической штангой, при этом один ее конец снабжен барабаном ручной лебедки и закреплен, например, на штативе, установленном на берме канала. На другом конце второй телескопической штанги установлен направляющий блок для перемещения троса фиксированной длины с грузом на конце и с отражателями ультразвуковых импульсов, установленными на тросе. Ультразвуковые приемопередающие датчики установлены в одной горизонтальной плоскости с отражателями ультразвуковых импульсов на расстоянии друг от друга, равном расстоянию между отражателями ультразвуковых импульсов. Блок измерения уровня жидкости выполнен в виде установленного на горизонтальной телескопической штанге ультразвукового приемопередающего датчика. При этом обе телескопические штанги установлены с возможностью перемещения их вдоль канала. Технический результат - повышение точности водоучета гидромелиоративных систем, улучшение действий дренажа и повышение эффективности использования дренируемых минеральных почвогрунтов, а также при совершенствовании проектирования, строительства и эксплуатации дренажных систем. 3 ил.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к области водоизмерения и водоучета в гидромелиоративных системах, в частности к устройствам ультразвукового типа для измерения расхода жидкости (воды) с переменным уровнем в открытых каналах, и может быть использовано на гидромелиоративных и водохозяйственных системах.

Известно множество устройств различного типа, предназначенных для измерения объемного расхода жидкости в каналах, ненапорных трубопроводах большого сечения и сточных лотках (Пат. РФ №2307327, кл. G01F 1/52, 2005; Пат. РФ №2375681, кл. G01F 1/52, 2008; Пат. РФ №2380657, кл. G01F 1/52, 2008; Пат. РФ №2069314, кл. G01F 1/66, 1993; Пат. РФ №2112928, кл. G01F 1/66, 1995).

В известном расходомере жидких сред в открытых водоемах (Пат. РФ №2375681) на каретке механизма дистанционного управления положением расходомера по ширине водоема, установленной с возможностью перемещения посредством соответствующего механизма вдоль штанги, концы которой зафиксированы в стойках, установленных на бермах открытого водоема, смонтированы блок измерения уровня и блок измерения средней скорости потока жидкости. Блок измерения уровня жидкости выполнен в виде объемного четырехзвенного параллелограммного механизма, поплавка и чувствительного элемента в виде линейного реохорда. Блок измерения средней скорости потока жидкости содержит вертикальные и горизонтальные лопасти, в точке пересечения которых размещены чувствительные элементы в виде мембран, сопряженных с тензорезисторными датчиками. Лопасть смонтирована в полой втулке параллелограммного механизма, в нижней части которой размещен поплавок. Чувствительные элементы связаны с электронным блоком приема и обработки электрических сигналов.

Расходомер жидких сред, в открытых водоемах и водотоках (Пат. РФ №2380657) содержит блок измерения уровня жидкости, блок измерения средней скорости потока жидкости, электронный блок приема и обработки сигналов. Блоки измерения уровня и средней скорости потока жидкости размещены между понтоном и балластом. Блок измерения средней скорости потока жидкости выполнен в виде смонтированных посредством осей и дистанционных втулок шарнирных параллелограммных механизмов, между которыми посредством штанг, неподвижных и подвижных муфт установлены гидрометрические вертушки. В диаметральной плоскости корпуса каждой вертушки установлены постоянные ферромагниты, а в сквозных каналах каждой неподвижной муфты размещены нормально разомкнутые и/или нормально замкнутые магнитоуправляемые контакты. Блок измерения уровня жидкости выполнен в виде двойного линейного реохорда. Балласт для погружения и фиксации в донной части водоема или водотока блока измерения средней скорости потока жидкости выполнен в виде емкости обтекаемой формы, соединенной с концами тяг параллелограммных механизмов и нижним концом каната механизма подъема балласта, смонтированного на понтоне.

Достоинством известных расходомеров является их высокая информативность, обусловленная возможностью производить замеры средней скорости потока жидкости по всей высоте канала или водотока с учетом положения расходомера по ширине водоема. Недостаток их заключается в невысокой точности измерений из-за передачи данных за счет механических приспособлений, а также сложности измерительной системы, конструкции расходомера в целом, трудоемкости подготовки его к работе и эксплуатации.

Хорошо известен класс расходомеров ультразвукового типа, принцип действия которых основан на эффекте Доплера, а также класс расходомеров на основе метода бокового сноса узкого звукового луча. При доплеровском методе звуковая волна, распространяясь по или против течения жидкости на заданном отрезке пути, приобретает временной сдвиг, а также фазовый и частотный набеги, которые пропорциональны скорости потока. Из этих данных расчетным путем определяется объемный расход жидкости. В случае использования второго указанного ультразвукового метода скорость потока находится по величине бокового сноса звукового луча за время поперечного прохождения через слой движущейся жидкости.

Известен расходомер жидкости (Пат. РФ. №2069314, кл. G01F 1/66, 1993), содержащий устройство измерения скорости, включающее по меньшей мере одну пару приемопередающих датчиков, устройство измерения уровня жидкости, включающее по меньшей мере один приемопередающий датчик, связанные с прибором для формирования ультразвуковых импульсов в датчиках и вычисления и отображения информации о расходе. Расходомер жидкости снабжен измерительным каналом, ограниченным стенками желобчатого корпуса, в котором в горизонтальной плоскости размещены приемопередающие датчики и который устанавливают на дно в поток жидкости. Устройство измерения уровня жидкости снабжено отражателем ультразвуковых сигналов, установленным на противоположной от приемопередающего датчика стенке измерительного канала под углом 45°. Измерение ультразвукового сигнала производят под углом к направлению потока жидкости и против направления потока, а при измерении уровня жидкости ультразвуковой сигнал излучают в горизонтальной плоскости на отражатель и далее снизу к поверхности жидкости, измерение уровня жидкости и вычисление скорости и расхода производят в горизонтальной плоскости в измерительном канале трубопровода.

Недостатком известного расходомера является низкая точность измерения скорости потока жидкости, обусловленная тем, что измерение осуществляют только в нижней части потока, пренебрегая различием скорости по глубине, а также проявление значительных погрешностей измерений, так как желобчатый корпус с приемопередающими датчиками, устанавливаемый на дно в поток жидкости, требует твердого и ровного дна канала, его крепление на дне канала должно быть неподвижно, без допуска колебаний устройства.

Известен расходомер жидкости (Пат. РФ №2112928, кл. G01F 1/66, 1995, прототип), включающий измерительный модуль, устройство измерения скорости потока жидкости, содержащее по меньшей мере одну пару приемопередающих датчиков, и устройство измерения высоты уровня жидкости, содержащее по меньшей мере один приемопередающий датчик, связанные с прибором для управления формированием ультразвуковых импульсов, вычисления и отображения информации о расходе. Измерительный модуль выполнен в виде лотка, на разных боковых сторонах которого закреплены приемопередающие датчики устройства измерения скорости потока, а устройство измерения высоты уровня жидкости выполнено в виде функционального узла, закрепленного на основании лотка и представляющего собой брусок из твердого проницаемого для ультразвука материала, в котором герметично вмонтирован приемопередающий датчик и выполнена отражающая ультразвук поверхность. Измерение расхода текущих жидкостей в открытых и закрытых потоках с переменным уровнем включает определение времени распространения ультразвуковых импульсов под углом к направлению потока по и против течения, по которому вычисляют среднюю скорость потока. Высоту уровня жидкости определяют путем пропускания ультразвуковых импульсов через твердую среду, находящуюся в потоке, в направлении поверхности жидкости.

Недостатком известного расходомера, как и предыдущего, является значительная погрешность измерения средней скорости жидкости, обусловленная тем, что не учитывается различие скорости потока жидкости по глубине и ширине канала, а также - погрешность измерения уровня жидкости с изменением ее уровня за счет временного сдвига ультразвукового сигнала вследствие возникающих в потоке жидкости водоворотов и завихрений.

Задача, решаемая заявленным изобретением, заключается в получении достоверных и оперативных сведений, повышении точности измерения расхода жидкости (воды) с переменным уровнем в открытых каналах гидромелиоративных и водохозяйственных систем.

Технический результат от решения поставленной задачи заключается в повышении точности водоучета гидромелиоративных систем, результаты которого могут быть направлены на разработку мер по улучшению действия дренажа и повышению эффективности использования дренируемых минеральных почвогрунтов, а также при совершенствовании проектирования, строительства и эксплуатации дренажных систем.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения расхода жидкости в открытых каналах, содержащем блок измерения средней скорости потока жидкости, включающем по меньшей мере пару приемопередающих датчиков, и блок измерения уровня жидкости, включающем по меньшей мере один приемопередающий датчик, связанные с устройством для управления формированием ультразвуковых импульсов, вычисления и отображения информации о расходе жидкости, блок измерения средней скорости потока жидкости выполнен в виде двух телескопических штанг, одна из которых установлена на боковой стенке канала и имеет шарнирное соединение с закрепленным на берме канала основанием с возможностью определения угла наклона откоса к горизонту и снабжена ультразвуковыми приемопередающими датчиками по всей ее длине с возможностью регулирования их положения, другая телескопическая штанга установлена горизонтально в одной вертикальной плоскости с первой телескопической штангой, при этом один ее конец снабжен барабаном ручной лебедки и закреплен, например, на штативе, установленном на берме канала, на другом конце телескопической штанги установлен направляющий блок для перемещения троса фиксированной длины с грузом на конце и с отражателями ультразвуковых импульсов, установленными на тросе, причем ультразвуковые приемопередающие датчики установлены в одной горизонтальной плоскости с отражателями ультразвуковых импульсов на расстоянии друг от друга, равном расстоянию между отражателями ультразвуковых импульсов, а блок измерения уровня жидкости выполнен в виде установленного на горизонтальной телескопической штанге ультразвукового приемопередающего датчика, кроме того, обе телескопические штанги установлены с возможностью перемещения их вдоль канала.

Конструкция блока измерения средней скорости потока жидкости проста и позволяет производить измерение средней скорости потока жидкости одновременно в нескольких параллельных горизонтальных плоскостях, расположенных одна над другой по глубине канала, используя при этом расходомеры ультразвукового типа. Среднюю скорость потока жидкости определяют как среднюю скорость от суммарной средней скорости в каждой параллельной горизонтальной плоскости, расположенной одна над другой по глубине канала, при этом задают расстояние прохождения импульсами по потоку и против потока жидкости и по ширине канала. Кроме того, установленный на горизонтальной телескопической штанге ультразвуковой приемопередающий датчик позволяет одновременно производить и измерение уровня потока жидкости. Таким образом, учитывая различие скорости потока жидкости по глубине и ширине канала, удается получить достоверные и оперативные сведения, а используя для этой цели ультразвуковые приемопередающие датчики - повысить точность измерения расхода жидкости с переменным уровнем в открытых каналах гидромелиоративных и водохозяйственных систем, что в конечном результате повысит точность водоучета гидромелиоративных систем, результаты которого могут быть направлены на разработку мер по улучшению действия дренажа и повышению эффективности использования дренируемых минеральных почвогрунтов, а также при совершенствовании проектирования, строительства и эксплуатации дренажных систем.

На фиг.1 изображено устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах; на фиг.2 - то же, вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 показана структурная блок-схема устройства для измерения расхода жидкости в открытых каналах.

Устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах содержит блок измерения средней скорости потока жидкости и блок измерения уровня жидкости, связанные с блоком обработки полученных данных ультразвукового расходомера водоучета.

Блок измерения средней скорости потока жидкости выполнен в виде двух телескопических штанг 1 и 2. Телескопическая штанга 1 установлена на боковой стенке 3 канала и имеет шарнирное соединение с закрепленным на берме канала 4 основанием 5. На телескопической штанге 1 по всей ее длине с возможностью регулирования их положения крепятся на специальных трубках 6 ультразвуковые приемопередающие датчики 7 и 8. Шарнирное соединение телескопической штанги 1 с основанием 5 позволяет с помощью приспособления 9 в форме градуированной шкалы определять угол наклона откоса к горизонту. Через соединительные провода 10 осуществляется передача сигналов от датчиков 7, 8 к блоку обработки 11 ультразвукового расходомера водоучета. Другая телескопическая штанга 2 установлена горизонтально в одной вертикальной плоскости с телескопической штангой 1. Один конец штанги 2 снабжен барабаном ручной лебедки 12 и закреплен на штативе 13, установленном на берме канала 4. На другом конце телескопической штанги 2 установлен направляющий блок 14 для перемещения троса 15 фиксированной длины с грузом 16 на конце, необходимым для фиксации троса 15 в потоке. Для определения глубины потока воды в канале на тросе 15 и барабане лебедки 12 выполнены отметки. На тросе 15 с помощью патрубков с зажимами закреплены отражатели ультразвуковых импульсов 17. Расстояние между ультразвуковыми приемопередающими датчиками 7, 8 на телескопической штанге 1 равно расстоянию между отражателями ультразвуковых импульсов 17 на тросе 15, при этом ультразвуковые приемопередающие датчики 7, 8 находятся с отражателями ультразвуковых импульсов 17 в одной горизонтальной плоскости - необходимое условие работоспособности заявленного устройства. Устойчивость штанги 2 обеспечивается регулируемой подставкой 18. Обе телескопические штанги 1, 2 установлены с возможностью их перемещения вдоль канала.

Блок измерения уровня жидкости выполнен в виде установленного на горизонтальной телескопической штанге 2 ультразвукового датчика 19.

Структурная блок-схема устройства для измерения расхода жидкости в открытых каналах поясняет принцип его действия. На объекте контроля ОК осуществляют измерение средней скорости потока на различной глубине и уровень воды в открытом канале. Среднюю скорость потока по глубине канала определяют с помощью первичных преобразователей ПП1 - ультразвуковых приемопередающих датчиков, работающих совместно с пассивными отражателями ультразвуковых импульсов. Измерение уровня воды в открытом канале осуществляют за счет установки первичного преобразователя ПП - ультразвукового приемопередающего датчика. Сигналы от первичных преобразователей поступают на преобразователь, передающий измерительный ППИ, и далее - на ультразвуковой расходомер водоучета УЗРВ, работающие от блока питания БП. УЗРВ вычисляет среднюю скорость потока по глубине, определяет расход воды в открытом канале, информация передается на запоминающее устройство ЗУ.

Устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах работает следующим образом.

Прежде чем приступить к проведению необходимых замеров, осуществляют подготовку устройства к работе. Замеряют глубину потока воды в канале. Для этого на берме канала 4 устанавливают штатив 13 и закрепляют горизонтальную телескопическую штангу 2, устойчивость которой обеспечивается регулируемой подставкой 18. На дно канала с помощью троса 15 опускают груз 16. С помощью выполненных на тросе 15 и барабане лебедки 12 отметок определяют глубину (уровень) потока воды в канале как разность отметки дна и отметки соприкосновения груза 16 с поверхностью воды. Затем на тросе 15 с помощью патрубков с зажимами закрепляют не менее пяти отражателей ультразвуковых импульсов 17 на задаваемом расстоянии друг от друга в зависимости от глубины потока. На телескопической штанге 1, установленной на боковой стенке 3 канала, фиксируют положение приемопередающих датчиков 7 и 8 с учетом угла наклона откоса к горизонту и расстояний между установленными отражателями 17 таким образом, чтобы обеспечить горизонтальное прохождение ультразвуковых импульсов от приемопередающих датчиков 7, 8 к отражателям 17. Телескопическую штангу 1 закрепляют на берме канала 4 напротив установленных в поток воды отражателей 17 в одной вертикальной плоскости с телескопической штангой 2. В случае большой ширины канала трос 15 с отражателями 17 устанавливают на максимальную, позволяющую штангой 2, удаленность от приемопередающих датчиков 7, 8. На горизонтальной телескопической штанге 2 закрепляют датчик 19 для измерения уровня воды.

Среднюю скорость потока воды в открытом канале на заданной глубине определяют путем нахождения разности времени прохождения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока, излучаемых датчиками 7 и 8, работающими совместно с отражателем ультразвуковых импульсов 17. Таким образом, ультразвуковой импульс, посланный от датчика 7 по течению под углом, отражается от отражателя 17 и под аналогичным углом приходит в датчик 8, который является приемником. Вместе с тем от датчика 8 посылается против течения под углом ультразвуковой сигнал на отражатель 17 и принимается датчиком 7. Значение времени прохождения ультразвукового импульса по потоку и против потока воды в канале передается по соединительным проводам 10 к блоку обработки 11. В результате обработки данных получают значение средней скорости потока воды на заданной глубине в открытом канале. Таких измерений осуществляют не менее пяти, по которым определяют среднюю скорость потока воды. Одновременно с определением средних скоростей потока по глубине осуществляют измерение уровня воды. От датчика 19 посылают вертикально вниз ультразвуковой сигнал, который, достигая поверхности воды, отражается от нее и поступает обратно на датчик 19. Далее сигнал передается в блок обработки 10, после чего производится расчет уровня воды в открытом канале. Полученные данные средней скорости потока и уровня воды обрабатываются и определяется расход воды в открытом канале.

Заявленное устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах промышленно применимо, так как может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо.

Устройство для измерения расхода жидкости в открытых каналах, содержащее блок измерения средней скорости потока жидкости, включающий по меньшей мере пару приемопередающих датчиков и блок измерения уровня жидкости, включающий по меньшей мере один приемопередающий датчик, связанные с устройством для управления формированием ультразвуковых импульсов, вычисления и отображения информации о расходе жидкости, отличающееся тем, что блок измерения средней скорости потока жидкости выполнен в виде двух телескопических штанг, одна из которых установлена на боковой стенке канала и имеет шарнирное соединение с закрепленным на берме канала основанием с возможностью определения угла наклона откоса к горизонту и снабжена ультразвуковыми приемопередающими датчиками по всей ее длине с возможностью регулирования их положения, другая телескопическая штанга установлена горизонтально в одной вертикальной плоскости с первой телескопической штангой, при этом один ее конец снабжен барабаном ручной лебедки и закреплен, например, на штативе, установленном на берме канала, на другом конце телескопической штанги установлен направляющий блок для перемещения троса фиксированной длины с грузом на конце и с отражателями ультразвуковых импульсов, установленными на тросе, причем ультразвуковые приемопередающие датчики установлены в одной горизонтальной плоскости с отражателями ультразвуковых импульсов на расстоянии друг от друга, равном расстоянию между отражателями ультразвуковых импульсов, а блок измерения уровня жидкости выполнен в виде установленного на горизонтальной телескопической штанге ультразвукового приемопередающего датчика, причем обе телескопические штанги установлены с возможностью перемещения их вдоль канала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области расходомеров. .

Изобретение относится к измерительной технике по ультразвуковым расходомерам, а именно к способам и устройствам измерения расхода массы и объема жидких сред в безнапорных трубопроводах.

Изобретение относится к способу определения и/или контроля расхода измеряемой среды через измерительную трубу с одним первым и, по меньшей мере, одним вторым ультразвуковыми датчиками, из которых первый ультразвуковой датчик содержит, по меньшей мере, один электромеханический ультразвуковой преобразовательный элемент и размещен на первом участке измерительной трубы, а второй ультразвуковой датчик содержит, по меньшей мере, два электромеханических ультразвуковых преобразовательных элемента и размещен на втором участке измерительной трубы так, что переданные первым ультразвуковым датчиком через измеряемую среду ультразвуковые сигналы принимаются вторым ультразвуковым датчиком, а переданные вторым ультразвуковым датчиком через измеряемую среду ультразвуковые сигналы принимаются первым ультразвуковым датчиком, и, по меньшей мере, с одним блоком регулирования/оценки, который с помощью ультразвуковых измерительных сигналов или измеренных данных, выведенных из ультразвуковых измерительных сигналов, определяет объемный и/или массовый поток протекающей в измерительной трубе измеряемой среды методом разности времени прохождения, а также к измерительной системе.

Изобретение относится к области измерения объема или массы жидкостей или газов путем пропускания их через измерительные устройства непрерывным потоком и измерением частоты фазового сдвига, времени распространения электромагнитных или других волн и может найти применение для измерения расхода жидкости или газа в напорных трубопроводах.

Изобретение относится к измерительной системе для определения и/или контроля расхода измеряемой среды через измерительную трубу, содержащей, по меньшей мере, один ультразвуковой преобразователь и, по меньшей мере, один блок регулирования/оценки, который с помощью измерительных сигналов или измеренных данных, выведенных из измерительных сигналов, определяет объемный и/или массовый поток протекающей в измерительной трубе измеряемой среды, причем ультразвуковой преобразователь содержит, по меньшей мере, один электромеханический преобразовательный элемент, передающий и/или принимающий ультразвуковые сигналы, а также, по меньшей мере, один связующий слой в зоне между электромеханическим преобразовательным элементом и измеряемой средой, направляющий ультразвуковые сигналы.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидких и газообразных сред и, в частности, для измерения расхода природного газа.

Изобретение относится к измерительным приборам, конкретнее к расходомерам. .

Изобретение относится к ультразвуковому расходомеру, содержащему проточную для измеряемой среды измерительную трубу, имеющую, глядя в поперечном сечении, две половины, и две пары ультразвуковых преобразователей, с каждой из которых соотнесен ультразвуковой отражатель, причем ультразвуковые преобразователи каждой пары расположены на общей для них половине измерительной трубы со смещением относительно друг друга в продольном направлении измерительной трубы, а ультразвуковой отражатель, соотнесенный с соответствующей парой ультразвуковых преобразователей, расположен на другой половине и помещен, глядя в продольном направлении измерительной трубы, между обоими ультразвуковыми преобразователями таким образом, чтобы ультразвуковой сигнал, посланный одним ультразвуковым преобразователем пары ультразвуковых преобразователей, достигал другого ультразвукового преобразователя по V-образному пути распространения сигнала через ультразвуковой отражатель, соотнесенный с этой парой ультразвуковых преобразователей

Изобретение относится к ультразвуковым расходомерам

Изобретение относится к способу и устройству для определения расхода протекающей жидкости

Изобретение относится к жидкостным и газовым ультрозвуковым расходомерам. Пьезоэлектрический узел для ультразвукового расходомера содержит пьезоэлектрический элемент, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, пьезоэлектрический первый электрод, взаимодействующий с первой поверхностью, и второй электрод, взаимодействующий со второй поверхностью. Кроме того, пьезоэлектрический узел содержит проводимую соединительную прокладку, прикрепленную к первому электроду, при этом первый провод, электрически соединен с соединительной прокладкой. Технический результат - повышение надежности электрического соединения с электродами пьезоэлектрического элемента преобразователя с возможностью сопротивления температурным и механическим нагрузкам. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к бытовым ультразвуковым счетчикам для измерения расхода газа. Техническим результатом является повышение точности, а также увеличение динамического диапазона измеряемого расхода газа. Достижение указанного результата обеспечивается тем, что ультразвуковой газовый расходомер содержит два пьезоэлектрических преобразователя, каждый из которых состоит, по крайней мере, из двух блоков, смещенных относительно друг друга вдоль направления излучения (приема). Результат по п.2 формулы достигается тем, что каждый преобразователь содержит четное число излучающих (принимающих) блоков. Результат по п.3 формулы достигается тем, что преобразователи расположены на противоположных боковых стенках измерительной камеры со смещением один относительно другого вдоль направления распространения газового потока. Достижение результата по п.4 формулы обеспечивается тем, что преобразователи расположены на одной из боковых стенок измерительной камеры со смещением один относительно другого по стенке вдоль направления газового потока симметрично относительно плоскости поперечного сечения измерительной камеры, в центре противоположной боковой стенки измерительной камеры расположено, по крайней мере, одно акустическое зеркало, так что его плоскость параллельна плоскостям излучающих (принимающих) поверхностей блоков, причем смещение блоков одного преобразователя зеркально относительно смещения блоков другого преобразователя, а плоскости зеркала и приемно-излучающих преобразователей не выступают внутрь измерительной камеры за ее плоскость. Результат по п.5 формулы достигается тем, что приемно-излучающие блоки каждого из преобразователей объединены в группы, причем каждая из групп состоит из одинакового количества, но не менее двух, блоков, имеющих одинаковое смещение вдоль нормали к излучающей (принимающей) поверхности. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам выравнивания потока текучей среды в проточной части расходомеров или в трубопроводах на входе расходомеров, предназначенных для измерений объемного расхода текучих сред. Ультразвуковой расходомер, содержащий прямолинейную проточную часть - трубопровод, первый и второй электроакустические датчики, размещенные в соответствующих корпусах, установленных внутри проточной части на расстоянии друг от друга, каждый датчик связан с измерительным блоком. При этом между датчиками в проточной части установлена трубка-вкладыш, внутреннее сечение которой выполнено в виде равностороннего многоугольника с закругленными углами. При этом сечение трубки-вкладыша по направлению от первого датчика ко второму выполнено сужающимся, с каждой торцевой стороны трубки-вкладыша в ее нижней части выполнены полки, обращенные наружу к близлежащему датчику, внутренняя полость трубки-вкладыша образует зону измерения. Корпус каждого датчика имеет обтекаемую форму, плавно расширяющуюся по направлению к зоне измерения. Датчики установлены симметрично по отношению к трубке-вкладышу. Технический результат - расширение арсенала средств для выпрямления потока в ультразвуковых расходомерах, а также упрощение конструкции устройства и повышение степени выравнивания потока. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.
Способ одновременного определения расходов жидкой и газовой фаз потока газожидкостной смеси, включающий зондирование восходящего потока несепарированной газожидкостной смеси непрерывным ультразвуковым сигналом, прием отраженного от неоднородностей сигнала, комплексное детектирование, выделяющее синфазную с зондирующим сигналом и квадратурную составляющие, проведение спектрального анализа с определением знака преобладающей частоты, определение частоты сигнала и доли времени, когда преобладающая частота принимает отрицательное значение. При этом определяют мощность принятого сигнала, сравнивают мощность с пороговой величиной и исключают из определения частоты сигнала и доли времени, когда преобладающая частота принимает отрицательное значение, т.е. участки сигнала, где мощность менее пороговой. Во время калибровки определяют зависимости частоты и доли времени, когда преобладающая частота принимает отрицательное значение, от расходов жидкой и газообразной фаз. По полученным во время калибровки зависимостям частоты и доли времени, когда преобладающая частота принимает отрицательное значение, определяют расходы жидкой и газовой фаз. Технический результат - упрощение способа определения расхода жидкой и газовой фаз потока газожидкостной смеси при одновременном повышение точности измерения и расширении диапазона измеряемых величин.

Ультразвуковой преобразователь ультразвукового расходомера снабжен корпусом, содержащим ближний к месту крепления конец, дальний к месту крепления конец и внутренний объем. При этом ультразвуковой преобразователь ультразвукового расходомера выполнен с возможностью соединения с трубным узлом ультразвукового расходомера, пластмассовым согласующим слоем и преобразовательным элементом, соединенным с внутренней поверхностью пластмассового согласующего слоя. При этом пластмассовый согласующий слой имеет наружную поверхность и внутреннюю поверхность и герметично соединен с дальним концом корпуса и расположен закрывающим его. Также пластмассовый согласующий слой имеет коэффициент теплового расширения, больший коэффициента теплового расширения корпуса. Технический результат - повышение долговечности расходомера и его компонентов. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-06-20 2013-06-20T10:44:14
Наверх