Способ измерения расхода жидкости в открытых потоках

 

ОП й4:АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсккн

Социалкстическкн

Республик " 723374 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.05.78 (21) 2620184/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл б Ol F 1/66

Государственный комитет ссса (53) УДК 681.121..8 (088.8) Опубликовано 25.03,80. Бюллетень № l!

Дата опубликования описания 05.04.80 на мнем изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

E. Г. Филипцов, Д Ф. Бончковский и С. Д. Трифонов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. Н. Костякова (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

В ОТКРЫТЫХ ПОТОКАХ

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано в гидротехнических сооружениях и мелиоративных системах для измерения расхода жидкости в открытых потоках.

Известен способ измерения расхода жидкости, основанный на излучении акустических волн в направлении потока и перпендикулярно к потоку, их приеме и измерений значений времени их прохождения между излучателем и приемниками, которые определяют скорость потока и уровень, т. е. расход жидкости (1) .

Недостатком способа является низкая точность измерения, что обусловлено тем, что скорость потока определяется только для поверхностного слоя, т. е. не учитывается распределение скоростей потока по вертикали.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения расхода жидкости, основанный на измерении времени прохождения ультразвуковыми волнами равных расстоянии по яотоку и против него (2).

Однако этот способ не позволяет также достичь высокой точности измерения в потоках с переменным уровнем, так как измерение глубины потока не производится.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Для этого по предлагаемому способу излучают ультразвуковые волны на фиксированном расстоянии одной из границ потока в направлении противоположной границы потока под углом к потоку, принимают их после отражения от противоположной границы на том же фиксированном расстоянии и величину расхода определяют по наименьшему времени прохождения ультразвуковых волн.

На фиг. 1 изображен вариант расположения излучателя и приемника у нижней границы потока (у дна); на фиг. 2 — у верхней границы потока для двух значений глубины потока (а и б).

Излучатель 1 и приемник 2 ультразвука устанавливаются на фиксированном расстоянии or дна или верхней границы потока

z (подвеп,"ены на поплавках 3) с обеспечением во".ìîæíîñòè. излучения по углам а к горизонтальной плоскости в сторону противоположной границы потока. Угол наклона Q выбирают с учетом глубины Н р и пре723374 дельно допустимых изменений уровня потока. Излучатель и приемник должны иметь широкую, по возможности несимметричную диаграмму направленности.

Сущность способа заключается в следующем.

Ультразвуковая волна излучается излучателем 1 к противоположной границе потока под углом к потоку и после отражения от нее попадает на приемник 2 кратчайшим расстоянием, которое проходит ультразвуковая волна между излучателем 1 и приемником 2 (удвоенное расстояние 2 от преобразователей 1 и 2 до точки пересечения границы потока с перпендикуляром, восстановленным из середины расстояния между преобразователями 1 и 2).

Распространение ультразвуковой волны по потоку и против него по кратчайшему расстоянию описывается двумя уравнениями совместное решение которых дает информацию и скорости и глубине потока, т. е. о расходе жидкости. Для определения значений скорости и глубины потока необходимо измерить наименьшее время распространения ультразвуковых волн по этому пути.

Предлагаемый способ позволяет измерять расход жидкости в открытых потоках, так как учитывает, изменение глубины потока, а также вследствие того, что непосредственко измеряется средняя скорость потока в живом сечении.

Формула изобретения

Способ измерения расхода жидкости в открытых потоках, основанный на измерении времени прохождения ультразвуковыми

to волнами равных расстояний по потоку и против него, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, излучают ультразвуковые волны на фиксированном расстоянии от одной из границ потока в на15 правлении противоположной границы потока под углом к потоку и принимают их после отражения от противоположной границы на том же фиксированном расстоянии и величину расхода определяют по наименьшему времени прохождения ультразвуковых р волн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 540144, кл. G 01 F 1/66, 1974.

2. Патент ФРГ № 2449881, кл. G 01 P 5/00, 1976 (прототип).

723374

Составитель В. Антипов

Редактор Т. Иванова Техред К. Шуфрнч Корректор Ю. Макаренко

Заказ 412 31 Тираж 801 Подписное

Ц Н И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/6

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4