Измеритель расхода двухфазного потока диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу



Измеритель расхода двухфазного потока диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу

 


Владельцы патента RU 2565348:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и измерения расхода диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу. В измерителе расхода двухфазного потока диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу, содержащем соединенные последовательно между собой микроконтроллер, индикатор, измерительную вставку из диэлектрического материала, встроенную в металлический трубопровод, с расположенными на ней обкладками измерительного конденсатора, соединенными последовательно с обкладками регистрирующего конденсатора с диэлектрической вставкой из поляризуемого напряжением кристалла, поляризатор света, лазерный излучатель, анализатор света и фотоприемник, при этом с одной стороны от регистрирующего конденсатора размещено плоское зеркало, а с другой стороны корректирующая пластина, поляризатор-анализатор света, соединенный оптической линией с фотоприемником, соединенным через преобразователь тока в напряжение с микроконтроллером, соединенным с жидкокристаллическим индикатором и персональным компьютером. Технический результат от использования изобретения заключается в повышении точности измерения, упрощения технической реализации и защите от влияния внешних электромагнитных полей. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и измерения расхода диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу. Известно устройство для измерения скорости и расхода твердого компонента в двухфазных потоках по авторскому свидетельству СССР №1275215 А1, кл. G01F 1/00, G01P 5/00, опубликованному 07.12.1986 г. Устройство содержит установленные на диэлектрической трубе два измерительных емкостных дифференциальных датчика, вторичные преобразователи сигнала которых через коррелятор связаны с первым входом перемножителя, и компенсационный емкостной дифференциальный датчик с вторичным преобразователем сигнала, причем один из измерительных емкостных дифференциальных датчиков через преобразователь сигнала и сумматор связан с выходом вторичного преобразователя сигнала компенсационного дифференциального датчика, а выход сумматора соединен с вторым входом перемножителя. С целью уменьшения погрешности измерения, в него введены измерительный индукционный датчик, вторичный преобразователь индукционного датчика, делитель, блок коррекции и измеритель температуры, причем измерительный индукционный датчик через вторичный преобразователь сигнала подключен к первому входу делителя, второй вход которого подключен к выходу перемножителя, выход перемножителя подключен к первому входу блока коррекции, к второму и третьему входам которого подключены выходы измерителя температуры и делителя соответственно, при этом выход блока коррекции является выходом устройства.

Движущиеся частички материала, попадая в индукционный датчик, наводят в нем ЭДС индукции пропорционально количеству и скорости перемещения заряда. После делителя сигнал, пропорциональный значению коэффициента зависимости емкости датчика от величины заряда транспортируемого материала, подается на вход блока коррекции, на который подается сигнал с измерителя температуры, пропорциональный значению зависимости температурного коэффициента диэлектрической проницаемости. На выходе блока коррекции возникает сигнал, пропорциональный измерению массового расхода.

Недостатком устройства, работающего на корреляционном методе, является зависимость сигналов от случайных флуктуационных процессов в пневмопроводе, нарушение подобия сигналов с увеличением расстояния между датчиками приводит к снижению точности измерения расхода. Статистическая обработка сигналов значительно усложняет техническую реализацию измерителя.

Выходной сигнал с блока 12 для последующей обработки в пункт учета расхода передается по проводной линии, восприимчивой к внешним электромагнитным полям, что повышает технические требования к помехозащищенности измерительной системы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является измеритель расхода двухфазного потока сыпучих диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу (патент РФ №2 435141 С1, кл. G01F 1/00, опубл. 27.11.2011 г. ). Это устройство принято за прототип предлагаемого изобретения.

Измеритель расхода двухфазного потока сыпучих диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу, содержит соединенные последовательно между собой микропроцессор и индикатор, в металлический трубопровод встроена измерительная вставка из диэлектрического материала, на которой расположены обкладки измерительного конденсатора, соединенные последовательно с обкладками регистрирующего конденсатора с диэлектрической вставкой из поляризуемого напряжением кристалла, при этом с одной стороны от регистрирующего конденсатора размещены поляризатор света и лазерный излучатель, а с другой стороны - анализатор света и фотоприемник, выход которого соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом микропроцессора, выход которого соединен с индикатором, в качестве поляризуемого напряжением кристалла использован кристалл ниобата лития.

Однако прототип имеет ряд недостатков.

В измерителе применяется классическая ячейка Поккельса с однократным прохождением световой волны через оптический кристалл, что ограничивает точность измерителя. Выход фотоприемника связан проводной линией с системой обработки измерительного сигнала, что повышает требования к защите от влияния внешних электромагнитных полей.

Задачей предлагаемого изобретения является совершенствование измерителя расхода двухфазного потока диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении точности измерителя и защиты от внешних электромагнитных полей.

Указанный технический результат достигается тем, что в измеритель расхода двухфазного потока диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу, содержащий соединенные последовательно между собой микроконтроллер, индикатор, измерительную вставку из диэлектрического материала, встроенную в металлический трубопровод, с расположенными на ней обкладками измерительного конденсатора, соединенными последовательно с обкладками регистрирующего конденсатора с диэлектрической вставкой из поляризуемого напряжением кристалла, поляризатор света, лазерный излучатель, анализатор света и фотоприемник, при этом с одной стороны от регистрирующего конденсатора размещено плоское зеркало, а с другой стороны корректирующая пластина, поляризатор - анализатор света, соединенный оптической линией с фотоприемником, соединенный через преобразователь тока в напряжение с микроконтроллером, соединенным с жидкокристаллическим индикатором и персональным компьютером.

В качестве поляризуемого напряжением кристалла могут быть использованы кристаллы танталата лития LiТаО3, ниобата лития LiNbO3, бета бората бария ВВО и кристаллы серии КТР.

На чертеже изображена функциональная схема измерителя.

Измеритель содержит измерительную вставку 1 из диэлектрического материала, встроенную в металлический трубопровод, на которой расположены цилиндрические обкладки измерительного конденсатора 2, соединенные последовательно с обкладками регистрирующего конденсатора 3 с диэлектрической вставкой из поляризуемого напряжением кристалла танталата лития (LiTаО3).

С одной стороны от регистрирующего конденсатора 3 размещено плоское зеркало 6, а с другой стороны корректирующая пластина 4, поляризатор-анализатор света 5, соединенный оптической линией 8 с лазерным излучателем 7 и фотоприемником 9, соединенным через преобразователь тока в напряжение 10 с микроконтроллером 11, соединенным с жидкокристаллическим индикатором 12 и персональным компьютером 13.

Измеритель работает следующим образом.

Двухфазный материал - воздушный поток при прохождении между цилиндрическими обкладками измерительного конденсатора 2 вызывает изменение емкости пропорционально изменению концентрации материала в объеме измерительной вставки 1, что приводит к изменению напряженности электрического поля в последовательно включенном регистрирующем конденсаторе 3. Это вызывает амплитудную модуляцию светового потока, проходящего через диэлектрическую вставку из поляризуемого напряжением кристалла танталата лития (LiТаО3). Световой поток генерируется лазерным излучателем 7, передается по световоду волоконно-оптического кабеля 8 в призму Глана 5, которая на входе светового потока используется в качестве поляризатора. После прохождения поляризатора световой поток приобретает линейную поляризацию, проходит в прямом и, отразившись от плоского зеркала 7, обратном направлениях через регистрирующий конденсатор 3 (амплитудный оптический модулятор света, основанный на поперечном эффекте Поккельса) и корректирующую пластину 4, которая осуществляет оптическое смещение первого рода, преобразуя входящие в нее световые волны с круговой поляризацией в световые волны с линейной поляризацией. Дважды амплитудно-модулированный, в зависимости от концентрации проходящего через измерительную вставку 1 объема вещества, световой поток проходит через призму Глана 5, которая на выходе светового потока используется в качестве анализатора и по световоду волоконно-оптического кабеля 8 поступает на регистрацию в фотоприемник 9, с выхода которого электрический сигнал через преобразователь тока в напряжение 10 передается на обработку согласно алгоритму в микроконтроллер 11, с выхода которого информация поступает на индикатор 12 и персональный компьютер 13, информационно связанный с АСУ ТП (автоматизированной системой управления технологическими процессами). Микроконтроллер создает образ представления результатов измерения расхода в виде цифр, графиков, гистограмм на индикаторе 12. Повышение точности измерения в измерителе расхода достигается путем удвоения длины оптического пути светового потока в электрооптическом элементе за счет отражения в плоском зеркале.

Примененная в устройстве оптическая схема позволяет использовать только одну призму Глана одновременно в качестве поляризатора и анализатора, что технически упрощает устройство. Применение волоконно-оптических световодов значительно повышает помехозащищенность измерителя от внешних электромагнитных полей.

Массовый расход Qm потока, создаваемого пневмотранспортной установкой определяется по формуле Qm=K×S, где K - калибровочный массовый коэффициент, определяемый экспериментально при пропускании через измерительную вставку стандартной калибровочной массы данного измеряемого вещества mcm, S - площадь, ограниченная кривой графической зависимости интенсивности сигнала датчика от времени за период измерения.

Калибровочный коэффициент определяется согласно зависимости: K = m c m S c m , где Scm - площадь, ограниченная кривой графической зависимости интенсивности сигнала датчика за контрольный период измерений.

Объемный расход Qv определяется согласно зависимости: Q v = Q m ρ , где ρ - плотность транспортируемого вещества.

В качестве регистрирующего конденсатора 3 использована электрооптическая ячейка Поккельса, представляющая кристалл танталата лития размером 6×6×30 мм с напыленными электродами из G+Au на X-поверхности, производства ООО «Элан» (г. Санкт-Петербург). (Возможно также применение кристаллов ниобата лития, бета бората бария и КТР). В качестве поляризатора-анализатора света 5 использована призма Глана и пластина λ/8 производства ООО «Элан» (г. Санкт-Петербург). В качестве лазерного излучателя 7 использован лазерный модуль KLM - Д650-5-5 с блоком питания производства «ФТИ-Оптроник» (г. Санкт-Петербург). В качестве приемника оптического излучения 9 использован лавинный фотодиод серии SAE 650 НМ производства компании Laser Components (Германия). Преобразователь тока в напряжение 10 собран на интегральной схеме МАХ 323 2 CUE+ производства Maxim integrated (США). В качестве микроконтроллера 11 использован микроконтроллер cFP - 2020 производства фирмы Nationale Instruments (Венгрия). В качестве индикатора 12 использован монитор «Acer», LSD Monitor V 193A (Китай). В качестве персонального компьютера 13 может быть использован любой компьютер не ниже Pentium 4, 1.5 ГГц. Для оптической связи применен многомодовый оптический кабель 8 с торцевыми линзами для ввода-вывода светового потока производства завода «Еврокабель-1» (Россия), возможно применение оптического кабеля BELDEN GIPS2E2 (США) и других производителей.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерения за счет увеличения разрешающей способности измерительной системы в результате удвоения длины оптического пути модулируемого светового потока в электрическом элементе.

Кроме того, повышает защиту измерителя от влияния внешних электромагнитных полей за счет использования многомодового волоконно-оптического кабеля для передачи измерительной информации из ячейки Покельса, конструктивно расположенной на измерительной вставке в трубопровод, в систему обработки и отображения информации, которая может быть установлена в пункте управления на значительном расстоянии.

Упрощение технической реализации устройства достигается за счет применения комплектных изделий, серийно выпускаемых промышленностью.

Ожидаемый экономический эффект от использования измерителя составил 1,5% от стоимости транспортируемого по трубопроводу диэлектрического материала.

1. Измеритель расхода двухфазного потока диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу, содержащий соединенные последовательно между собой микроконтроллер, индикатор, измерительную вставку из диэлектрического материала, встроенную в металлический трубопровод, с расположенными на ней обкладками измерительного конденсатора, соединенными последовательно с обкладками регистрирующего конденсатора с диэлектрической вставкой из поляризуемого напряжением кристалла, поляризатор света, лазерный излучатель, анализатор света и фотоприемник, отличающийся тем, что с одной стороны от регистрирующего конденсатора размещено плоское зеркало, а с другой стороны корректирующая пластина, поляризатор-анализатор света, соединенный оптической линией с фотоприемником, соединенным через преобразователь тока в напряжение с микроконтроллером, соединенным с жидкокристаллическим индикатором и персональным компьютером.

2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве корректирующей пластины использована пластина λ/8.

3. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве поляризатора-анализатора света использована одна призма Глана.

4. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве измерительного конденсатора использован цилиндрический конденсатор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам измерения скорости транспортируемой по трубопроводу текучей среды. Устройство для измерения скорости текучей среды в трубопроводе содержит измерительную вставку, оснащенную концевыми патрубками с фланцами, между которыми расположен мерный участок, выполненный в виде измерительной секции трубопровода из диэлектрического композиционного материала, закрепленной на указанных патрубках.

Изобретение относится к системам водоотведения. В системе, включающей модуль перекачки воды, содержащий насосы, приемный резервуар с подводящим трубопроводом, модуль анализа диагностируемых параметров, модуль контрольно-измерительных приборов, блок ввода объемов приемного резервуара, блок анализа водопритока, модуль анализа диагностируемых параметров, снабженный блоками ввода геометрических характеристик приемного резервуара, ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода, анализа откачки воды из приемного резервуара, модуль контрольно-измерительных приборов снабжен датчиками уровня воды, установленными на подводящем трубопроводе и в приемном резервуаре, модуль перекачки воды снабжен запорно-регулирующим устройством с исполнительным органом, установленным на подводящем трубопроводе, устройством управления, при этом выходы блоков ввода геометрических характеристик приемного резервуара, ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода и блока анализа откачки воды из приемного резервуара подключены к входу блока анализа водопритока.

Описан ультразвуковой преобразователь (110) для применения в текучей среде (116). Ультразвуковой преобразователь (110) включает в себя по меньшей мере один сердечник (118) с по меньшей мере одним акустоэлектрическим преобразующим элементом (112), в частности пьезоэлектрическим преобразующим элементом (112).

Заявленная группа изобретений относится к ультразвуковым преобразователям для контроля текучей среды. Ультразвуковой преобразователь для контроля текучей среды включает в себя по меньшей мере один корпус с по меньшей мере одним внутренним пространством и по меньшей мере один размещенный во внутреннем пространстве сердечник с по меньшей мере одним электроакустическим преобразующим элементом.
Изобретение относится к области гидроакустической метрологии. Сущность: при использовании известного свойства электроакустических излучателей изменять соотношение величин активной и реактивной составляющих своего сопротивления излучения в соответствии с флюктуациями характеристик среды - ее плотности, температуры и давления.

Изобретение относится к измерительной технике и преимущественно предназначено для использования в системах контроля и измерения скорости и расхода жидких и газообразных продуктов.

Изобретение относится к ультразвуковому проточному датчику (110) для применения в текучей среде. Предложенный ультразвуковой проточный датчик (110) содержит, по меньшей мере, два ультразвуковых преобразователя (120, 122), расположенных в проточной трубе (112), вмещающей поток текучей среды, и разнесенных вдоль потока текучей среды.

Устройство для прохождения сигналов ультразвуковой частоты через контролируемую среду в трубопроводе содержит источник сигналов ультразвуковой частоты, как минимум, «N»-управляемых ключей, подсоединенных своими соответствующими выводами к выходу источника сигналов ультразвуковой частоты через схему развязки, как минимум, «М»-первых ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей, установленных на трубопроводе с контролируемой средой и подсоединенных своими соответствующими выводами к соответствующим вторым выводам одних из, как минимум, «N»-соответствующих управляемых ключей, «М»-вторых ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей, установленных на трубопроводе с контролируемой средой и подсоединенных своими соответствующими выводами к соответствующим вторым выводам других из, как минимум, «N»-соответствующих управляемых ключей, усилитель, непосредственно подсоединенный своим входом к выходу схемы развязки, и схему управления, подсоединенную своими соответствующими выходами к управляющим входам «N»-управляемых ключей и к выходу источника сигналов ультразвуковой частоты.

Блок преобразователя для ультразвукового расходомера содержит пьезоэлектрический модуль. При этом пьезоэлектрический модуль содержит корпус, имеющий центральную ось, первый конец, второй конец, противоположный первому концу, и первую внутреннюю камеру, проходящую в радиальном направлении от первого конца.

Преобразовательный блок ультразвукового расходомера. По меньшей мере некоторые из пояснительных примеров реализации представляют собой системы, содержащие: патрубок, который задает внешнюю поверхность, центральный проход и посадочное гнездо преобразователей, проходящее от внешней поверхности к центральному проходу; и преобразовательный блок, соединенный с посадочным гнездом преобразователей.

Изобретение относится к ультразвуковому преобразователю. Ультразвуковой преобразователь как существенная часть ультразвукового расходомера, с корпусом преобразователя, имеющим ультразвуковое окно, корпусную трубку и корпусный фланец, и преобразовательным элементом, выполненным для передачи и приема ультразвуковых волн и предусмотренным либо вблизи ультразвукового окна корпуса преобразователя, либо на удалении от ультразвукового окна корпуса преобразователя, причем предусмотрена относительно мягкая механическая система сопряжения, предпочтительно имеющая по меньшей мере один слабо связанный механический резонатор или по меньшей мере два слабо связанных механических резонатора, отличается тем, что предусмотрена вторая мягкая механическая система сопряжения, причем из двух систем сопряжения одна система сопряжения расположена с ближней к ультразвуковому окну стороны корпусного фланца, а другая система сопряжения расположена с дальней от ультразвукового окна стороны корпусного фланца, при этом система сопряжения, предусмотренная с ближней к ультразвуковому окну стороны корпусного фланца, на своем ближнем к ультразвуковому окну конце соединена с корпусной трубкой, а на своем удаленном от ультразвукового окна конце соединена с корпусным фланцем, и система сопряжения, предусмотренная с дальней от ультразвукового окна стороны корпусного фланца, на своем удаленном от ультразвукового окна конце соединена с корпусной трубкой, а на своем ближнем к ультразвуковому окну конце соединена с корпусным фланцем. Технический результат - повышение устойчивости ультразвукового преобразователя к колебаниям. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к блоку из ультразвукового преобразователя и держателя преобразователя. Блок из ультразвукового преобразователя (1) и держателя (2) преобразователя, причем ультразвуковой преобразователь (1) имеет корпус (3) преобразователя и преобразовательный элемент (4), причем корпус (3) преобразователя имеет ультразвуковое окно (5), корпусную трубку (6) и корпусный фланец (7), причем преобразовательный элемент (4) предусмотрен либо вблизи от ультразвукового окна (5) корпуса преобразователя или на удалении от ультразвукового окна корпуса преобразователя, причем держатель (2) преобразователя имеет фланец (8) держателя, и причем корпусный фланец (7) корпуса (3) преобразователя с помощью контрфланца (9) с промежуточным включением уплотнительного кольца (10) прижат к фланцу (8) держателя держателя (2) преобразователя. Блок из ультразвукового преобразователя (1) и держателя (2) преобразователя улучшен в отношении предотвращения передачи корпусных волн, а именно за счет того, что между корпусным фланцем (7) корпуса (3) преобразователя и фланцем (8) держателя держателя (2) преобразователя предусмотрено развязывающее кольцо (13). 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ультразвуковым расходомерам для измерения расхода жидкости и газа. Расходомер содержит основной корпус расходомера, кожух, камеру, расположенную между кожухом и основным корпусом расходомера, охватывающий корпус, соединенный с основным корпусом расходомера и выполненный с возможностью размещения электронных средств. Кожух расположен вокруг основного корпуса расходомера и имеет первую криволинейную кромку с радиусом R, расположенную в первой из указанных канавок, и вторую криволинейную кромку с радиусом R, расположенную во второй из указанных канавок, и дополнительно содержит, по меньшей мере, первую часть кожуха и вторую часть кожуха. Первая часть кожуха размещена между охватывающим корпусом и основным корпусом расходомера. Вторая часть кожуха прикреплена к первой части кожуха с возможностью раскрепления. Корпус расходомера имеет внешнюю поверхность и две кольцевые канавки с радиусом R на этой внешней поверхности, которые расположены на заданном расстоянии друг от друга. Технический результат - обеспечение защиты от повреждения кабелей преобразователя, а также обеспечение легкодоступности обслуживания. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 15 ил. .

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения расхода сред в различных отраслях промышленности, связанных с транспортировкой жидких и газообразных сред по трубопроводам, например в нефтеперерабатывающей, нефтегазодобывающей отраслях, в системах ЖКХ, энергетике. Датчик ультразвукового расходомера содержит измерительный участок трубопровода с проточной частью, имеющей поперечное сечение в форме многоугольника и электроакустические преобразователи (ЭАП), расположенные отдельно друг от друга во входной и выходной частях измерительного участка. Датчик характеризуется тем, что измерительный участок выполнен цельнометаллическим или пластмассовым таким образом, что поперечное сечение проточной части указанного многоугольника выполнено с четным числом граней, на противоположных концах каждой пары параллельных граней в поперечном углублении в материале стенки проточной части установлены не менее двух прямоугольных электроакустических преобразователей поперечных волн с одинаковыми углами наклона к продольной оси на расстоянии трех или четырех диаметров трубопровода, каждый из которых отделен от проточной части резонансной перемычкой, при этом на поверхности измерительного участка трубопровода выполнен поглотитель акустических помех в виде гребенчатой структуры с шагом, большим половины длины волны. Технический результат - повышение точности измерения расхода жидких и газообразных сред в трубопроводах в условиях изменения температуры и давления контролируемой среды. 10 ил.

Предложены система и способ ультразвукового измерения расхода. В одном варианте реализации ультразвуковая измерительная система для измерения расхода содержит канал для потока текучей среды и множество ультразвуковых расходомеров. Каждый из ультразвуковых расходомеров содержит пару ультразвуковых преобразователей и обрабатывающее устройство, обрабатывающее данные потока. Пара ультразвуковых преобразователей выполнена с возможностью формирования хордальной траектории через канал между преобразователями. Обрабатывающее устройство, обрабатывающее данные потока, соединено с ультразвуковыми преобразователями. Обрабатывающее устройство, обрабатывающее данные потока, выполнено с возможностью получения от каждого другого расходомера из указанного множества расходомеров измерения скорости потока, определяемой указанным другим расходомером, и измерения расхода текучей среды через патрубок на основании выходных данных преобразователей всех ультразвуковых расходомеров. Технический результат - повышение точности измерения расхода. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: для измерения потока. Изобретение относится к измерению потока, в частности к системе измерения потока путем пространственного пересечения множества путей приема-передачи друг с другом внутри трубопровода. Сущность изобретения: ультразвуковая система измерения потока согласно данному изобретению определяет центральную часть потока текучей среды с помощью пространственного пересечения множества путей приема-передачи друг с другом в пространстве внутри трубопровода и вычисляет расход потока, протекающего в трубопроводе и соответствующего центральной части потока, что обеспечивает более точное измерение расхода потока, чем известный способ. Технический результат: обеспечение минимизации погрешности, вносимой из-за вибрации трубопровода. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Использование: для измерения расхода высокотемпературной текучей среды. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой датчик содержит пьезоэлектрический вибратор, выполненный из ниобата лития и имеющий в качестве поверхности выхода поверхность, полученную путем поворота поверхности, перпендикулярной оси Υ кристалла ниобата лития, на угол 36°±2° вокруг оси X; демпфер, выполненный из титана; и соединяющий слой для соединения одной поверхности демпфера с поверхностью выхода; при этом соединяющий слой выполнен из серебра и стеклянной фритты, причем стеклянная фритта имеет коэффициент линейного расширения в диапазоне от 5×10-6 K-1 до 15×10-6 K-1. Технический результат: обеспечение возможности создания ультразвукового датчика, который содержит пьезоэлектрический вибратор, генерирующий ультразвуковую волну высокой мощности, который может использоваться в области высоких температур и предотвращает образование трещин в кристалле. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения расхода жидкостей и газов в трубопроводах без контакта с контролируемой средой. Изобретение может быть использовано во многих областях промышленности и жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ), в том числе там, где требуется измерение расхода на коротких прямых участках трубопровода. Способ ультразвукового измерения основан на учете изменения скорости звука в среде, вызванного колебаниями температуры и иными внешними условиями; автоматическом учете внутреннего диаметра трубопровода в направлении измерений, который может отличаться от паспортных данных из-за наличия отложений на стенках трубопровода, неидеально круглой формы в сечении, шероховатости поверхности; автоматическом учете взаимных позиций пьезопреобразователей друг относительно друга, что позволяет снизить влияние неточности монтажа (учет Δ в расчетах) и время на установку в переносных расходомерах, основанных на данном способе измерений, а также возможности реализации многоплоскостного бесконтактного расходомера. Технический результат - повышение точности измерения и удобства системы в эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерений расхода газа в трубопроводах. Заявлен способ измерения расхода газа в трубопроводах и устройство для его осуществления. Особенность заявленного способа заключается в том, что возбуждают волну Лэмба кольцевой структуры с круговой симметрией относительно оси трубы, которая излучает продольную волну в газе, также симметричную относительно оси; особенностью заявленного устройства является то, что пьезопластины и звукопроводы имеют кольцевую конструкцию, а звукопроводы состоят из цилиндрической части, торцевая поверхность которой сопрягается с рабочей плоскостью пьезопластины, и конусной части, обеспечивающей поворот цилиндрического ультразвукового пучка и ввод его в стенку трубы под необходимым углом. Техническим результатом является повышение точности измерения расхода. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения прохождения сигналов через контролируемую среду в трубопроводе. Способ прохождения сигналов через контролируемую среду заключается в том, что формируют исходный сигнал, обеспечивают его передачу в прямом направлении через контролируемую среду, как минимум, по одной передающей электрической цепи, принимают сигнал, прошедший в прямом направлении через контролируемую среду, как минимум, по одной приемной электрической цепи, обеспечивают передачу сформированного исходного сигнала в обратном направлении через контролируемую среду, как минимум, по одной приемной электрической цепи, принимают сигнал, прошедший в обратном направлении через контролируемую среду, как минимум, по одной передающей электрической цепи и обеспечивают, таким образом, прохождение сигналов через контролируемую среду. Технический результат заключается в возможности получения сигналов, прошедших через контролируемую среду, с высокой степенью идентичности. 3 ил.
Наверх