Расходомер с улучшенным временем прохождения сигнала - заявка 2016145626 на патент на изобретение в РФ

1. Способ определения скорости потока текучей среды в трубопроводе для текучей среды, включающий:
- подачу импульсного сигнала в первый ультразвуковой измерительный преобразователь, при этом первый ультразвуковой измерительный преобразователь устанавливают на трубопроводе для текучей среды в первом месте;
- прием сигнала отклика импульсного сигнала во втором ультразвуковом измерительном преобразователе, при этом второй ультразвуковой измерительный преобразователь расположен на трубопроводе для текучей среды во втором месте;
- получение предварительно определенного измерительного сигнала из сигнала отклика, при этом
получение предварительно определенного измерительного сигнала включает:
- оцифровку сигнала отклика или сигнала, полученного из него, по отношению к амплитуде;
- выбор части сигнала отклика или сигнала, полученного из него, и обращение части сигнала по отношению ко времени, при этом обращение части сигнала включает обращение порядка записанных дискретных значений принятого сигнала отклика; и
- сохранение предварительно определенного измерительного сигнала для дальнейшего использования;
- обеспечение трубопровода для текучей среды текучей средой, которая имеет предварительно определенную скорость по отношению к трубопроводу для текучей среды;
- подачу предварительно определенного измерительного сигнала в один из первого и второго ультразвукового измерительного преобразователя, при этом измерительный сигнал содержит обращенную часть сигнала по отношению ко времени сигнала отклика импульсного сигнала или сигнала, полученного из него; и
- измерение первого сигнала отклика измерительного сигнала на другом из первого и второго ультразвукового измерительного преобразователя;
- получение скорости потока текучей среды из первого сигнала отклика.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает:
- повторение этапов подачи измерительного сигнала и измерения сигнала отклика в обратном направлении для получения второго сигнала отклика;
- получение скорости потока текучей среды из первого сигнала отклика и второго сигнала отклика.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть сигнала, которую используют для получения измерительного сигнала, содержит первую часть вблизи максимальной амплитуды сигнала отклика и конечную часть сигнала, при этом конечная часть сигнала проходит во времени после времени достижения максимальной амплитуды.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает:
- повторение этапов подачи импульсного сигнала и приема соответствующего сигнала отклика множество раз с получением при этом множества сигналов отклика;
- получение измерительного сигнала из среднего значения принятых сигналов отклика.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает увеличение битового разрешения оцифрованного сигнала для увеличения амплитуды сигнала отклика на измерительный сигнал.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает снижение битового разрешения оцифрованного сигнала для увеличения амплитуды сигнала отклика для измерительного сигнала.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что битовое разрешение оцифрованного сигнала по отношению к амплитуде представляет собой низкое битовое разрешение.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что включает обработку по меньшей мере одного из сигналов отклика для определения изменения в толщине стенки трубопровода или для определения характеристик материала стенок трубопровода путем определения характеристик продольной и поперечной звуковой волны.
9. Устройство для измерения скорости потока в ультразвуковом расходомере с временем прохождения, содержащее:
- первый соединитель для первого ультразвукового элемента;
- второй соединитель для второго ультразвукового элемента;
- передающий блок для отправки импульсного сигнала в первый соединитель;
- цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), при этом ЦАП соединен с первым соединителем;
- аналого-цифровой преобразователь (АЦП), при этом АЦП соединен со вторым соединителем;
- машиночитаемую память для сохранения измерительного сигнала;
- принимающий блок для приема сигнала отклика на импульсный сигнал от второго соединителя;
- блок выбора для выбора части принятого сигнала отклика или сигнала, полученного из него;
- блок инвертирования для инвертирования сигнала отклика по отношению ко времени для получения инвертированного сигнала, при этом блок инвертирования предусмотрен для инвертирования выбранной части сигнала отклика по отношению ко времени для получения инвертированного сигнала, при этом инвертирование части сигнала включает обращение порядка записанных дискретных значений принятого сигнала отклика;
- блок обработки для получения измерительного сигнала из инвертированного сигнала и сохранения измерительного сигнала, при этом получение измерительного сигнала включает оцифровку сигнала отклика или сигнала, полученного из него, по отношению к амплитуде.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что устройство содержит:
- генератор измерительных сигналов, при этом генератор измерительных сигналов выполнен с возможностью соединения с первым соединителем или со вторым соединителем;
- средство передачи для отправки измерительного сигнала в первый соединитель;
- принимающий блок для приема сигнала отклика измерительного сигнала от второго соединителя;
- второй блок обработки для получения скорости потока из принятого сигнала отклика.
11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что устройство содержит прямой цифровой синтезатор сигналов, при этом прямой цифровой синтезатор сигналов содержит АЦП, регистр управления частотой, опорный генератор, генератор с числовым программным управлением и восстанавливающий фильтр нижних частот, при этом АЦП выполнен с возможностью соединения с первым и вторым соединителем через восстанавливающий фильтр нижних частот.
12. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что устройство содержит:
- первый ультразвуковой измерительный преобразователь, при этом первый ультразвуковой измерительный преобразователь соединен с первым соединителем;
- второй ультразвуковой измерительный преобразователь, при этом второй ультразвуковой измерительный преобразователь соединен со вторым соединителем.
13. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что содержит часть трубы, при этом первый ультразвуковой измерительный преобразователь установлен на части трубы в первом месте;
а второй ультразвуковой измерительный преобразователь установлен на части трубы во втором месте.
14. Машиночитаемая память, при этом машиночитаемая память содержит машиночитаемый программный код, содержащий машиночитаемые команды для выполнения способа по одному из пп. 1—8.
15. Специализированный электронный компонент, который выполнен с возможностью выполнения способа по п. 1.
16. Способ определения скорости потока текучей среды в трубопроводе для текучей среды, включающий:
- обеспечение трубопровода для текучей среды текучей средой, которая имеет предварительно определенную скорость по отношению к трубопроводу для текучей среды;
- предоставление импульсного сигнала в первый ультразвуковой измерительный преобразователь, при этом первый ультразвуковой измерительный преобразователь расположен на трубопроводе для текучей среды в первом месте;
- прием сигнала отклика импульсного сигнала во втором ультразвуковом измерительном преобразователе, при этом второй ультразвуковой измерительный преобразователь расположен на трубопроводе для текучей среды во втором месте;
- получение измерительного сигнала из сигнала отклика, при этом получение измерительного сигнала включает:
- оцифровку сигнала отклика или сигнала, полученного из него, по отношению к амплитуде и по отношению ко времени;
- выбор части сигнала отклика или сигнала, полученного из него, и обращение части сигнала по отношению ко времени, при этом обращение части сигнала включает обращение порядка записанных дискретных значений принятого сигнала отклика;
- сохранение измерительного сигнала для дальнейшего использования;
- обеспечение трубопровода для текучей среды текучей средой, при этом имеет место движение текучей среды по отношению к трубопроводу для текучей среды;
- подачу измерительного сигнала к одному из первого и второго ультразвуковых измерительных преобразователей;
- измерение первого сигнала отклика измерительного сигнала на другом из первого и второго ультразвукового измерительного преобразователя;
- получение скорости потока текучей среды из первого сигнала отклика.
17. Устройство для измерения скорости потока в ультразвуковом расходомере с временем прохождения, содержащее:
- первый соединитель для первого ультразвукового элемента;
- второй соединитель для второго ультразвукового элемента;
- передающий блок для отправки импульсного сигнала в первый соединитель;
- принимающий блок для приема сигнала отклика на импульсный сигнал от второго соединителя;
- блок инвертирования для инвертирования сигнала отклика по отношению ко времени для получения инвертированного сигнала;
- блок обработки для получения измерительного сигнала из инвертированного сигнала и сохранения измерительного сигнала, при этом получение измерительного сигнала включает оцифровку сигнала отклика или сигнала, полученного из него, по отношению к амплитуде;
- блок выбора для выбора части принятого сигнала отклика или сигнала, полученного из него;
- блок инвертирования, при этом блок инвертирования предусмотрен для инвертирования выбранной части сигнала отклика по отношению ко времени для получения инвертированного сигнала, при этом инвертирование включает обращение порядка записанных дискретных значений принятого сигнала отклика;
- генератор измерительных сигналов для генерирования измерительного сигнала, содержащего обращенную часть сигнала по отношению ко времени сигнала отклика импульсного сигнала или сигнала, полученного из него, при этом генератор измерительных сигналов выполнен с возможностью соединения с первым соединителем или со вторым соединителем;
- цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), при этом ЦАП соединен с первым соединителем;
- аналого-цифровой преобразователь (АЦП), при этом АЦП соединен со вторым соединителем;
- машиночитаемую память для сохранения измерительного сигнала;
- средство передачи для отправки измерительного сигнала в первый соединитель;
- принимающий блок для приема сигнала отклика измерительного сигнала от второго соединителя;
- блок обработки для получения скорости потока из принятого сигнала отклика.
18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что устройство содержит прямой цифровой синтезатор сигналов, при этом прямой цифровой синтезатор сигналов содержит АЦП, регистр управления частотой, опорный генератор, генератор с числовым программным управлением и восстанавливающий фильтр нижних частот, при этом АЦП выполнен с возможностью соединения с первым и вторым соединителем через восстанавливающий фильтр нижних частот.
19. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что устройство содержит:
- первый ультразвуковой измерительный преобразователь, при этом первый ультразвуковой измерительный преобразователь соединен с первым соединителем;
- второй ультразвуковой измерительный преобразователь, при этом второй ультразвуковой измерительный преобразователь соединен со вторым соединителем.
20. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что содержит часть трубы, при этом первый ультразвуковой измерительный преобразователь установлен на части трубы в первом месте;
а второй ультразвуковой измерительный преобразователь установлен на части трубы во втором месте.
Наверх