Датчик ультразвукового расходомера

 

ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО РАСХОДОМЕРА , содержащий мерный участок прямоугольного сечения с отражающими внутренними поверхностями и электро4 акустические преобразователи, расположенные на его входной и выходной частях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях изменения температуры и давления контролируемой среды, входная часть мерного участка выполнена в виде диффузора с расщирением только по двум противолежащим сторонам, а выходная часть - в виде конфузора с сужением по тем же сторонам , причем электроакустические преобразователи распЬложены на наклонных сторонах диффузора и конфузора заподлицо с ними, при этом углы рас- § ширения диффузора и сужения конфузо (Л ра выполнены меньше критических углов безотрывного протекания жидкости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((92 (II2 (5 I24

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3619980/24-10 (22) 13.07.83 (46) 15.10.85. Бюл. У 38 (72) С.Н.Разов, В.Л.Борцов, О.Н.Разов, В.В.Рудин и В.К.Хамидуллин (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (53) 681.121.8(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1Ф 445841, кл. G 01 F 15/00, 1972.

2. Патент США Ф 3906791, кл. 73-194, 1975 ° (54)(57) ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО РАСХОДОИЕРА, содержащий мерный участок прямоугольного сечения с отражающими внутренними поверхностями и электроакустические преобразователи, расположенные íà pro входной и выходной частях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях изменения температуры и давления контролируемой среды, входная часть мерного участка выполнена в виде диффузора с расширением только по двум противолежащим сторонам, а выходная часть — в виде конфузора с сужением по тем же сторонам, причем электроакустические преобразователи расположены на наклонных сторонах диффузора и конфузора заподлицо с ними, при этом углы расширения диффузора и сужения конфузора выполнены меньше критических углов безотрывного протекания жидкости.

1185091

25

50

Тир аж 702 Подписное

Изобретение относится к расходометрии и может быть использовано в различных областях народного хозяйства в конструкциях датчиков ультразвуковых расходомеров.

Известен датчик ультразвукового расходомера, содержащий мерный участок трубопровода прямоугольного сечения и электроакустические преобраэователи, установленные в окнах, про 10 резанных в стенках входной и выходной частей мерного участка (1) .

Недостатком этого устройства является пониженная точность измерения из-за образования в области окон при течении контролируемой среды вихрей, в центре которых скапливаются газовые пузыри и инородные включения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является дат-20 чик ультразвукового расходомера, содержащий мерный участок прямоугольного сечения с параллельными отражаюшими внутренними поверхностями и электроакустические преобразователи, установленные на входной и выходной частях мерного участка в материале стенки j2) .

Недостатком известного устройства является наличие дополнительной погрешности, обусловленной изменением угла преломления ультразвуковой волны на границе раздела "стенка — контролируемая среда" при изменении скорости звука в среде, из-эа параметров состояния среды (температура, давление).

Цель изобретения — повышение точности измерения в условиях изменения температуры и давления контролируемой с е р ды.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике ультразвукового расходомера, содержащем мерный участок прямоугольного сечения с отражающими внутренними поверхностями и электро- 45 акустические преобразователи, расположенные на его входной и выходной частях, входная часть мерного участка выполнена в виде диффуэора с расширением только по двум противолежащим сторонам, а выходная часть — в виде конфузора с сужением по тем же сторонам, причем электроакустические преобразователи расположены на наклонных сторонах диффузора и конфуэоВНИИПИ Заказ 6349/33 ра эаподлицо с ними, при этом углы расширения диффуэора и сужения конфузора выполнены меньше критических углов безогрывного протекания жидкости.

На чертеже схематически представлена конструкция предлагаемого датчика ультразвукового расходомера.

Датчик ультразвукового расходомера содержит мерный участок трубопровода, образованный диффуэором 1, промежуточным участком 2 и конфузором 3 и электроакустические преобразователи 4 и 5, расположенные эаподлицо на наклонных образующих плоскостях диффузора 1 и конфузора 3.

Датчик работает следующим образом.

При пропускании зондирующего сигнала по потоку в качестве излучателя работает электроакустический преобразователь 4, а в качестве приемника — преобразователь 5. Излучаемые ультразвуковые колебания от излучателя 4 падают на противоположную наклонную образующую плоскость диффузора и отражаются от нее. Далее колебания отражаются от наклонных образующих диффузора 1, от параллельных стенок промежуточного участка 2 и наклонных образующих конфуэора 3 и попадают на преобразователь 5. Пропускание зондирующего сигнала против потока происходит аналогично.

Расположение электроакустических преобразователей заподлицо со стенками мерного участка обеспечивает введение ультразвуковых колебаний в поток без преломления, а из расположение на стенках диффузора и конфузора и выполнение углов расширения диффузора и сужения конфузора меньшими критических углов безотрывного проJ текания среды исключает образование в месте установки электроакустических преобразователей вихрей и застойных зон, а также обеспечивает ввод зондирующих сигналов в поток.под углом к его направлению.

Использование предлагаемой конструкции датчика ультразвукового расходомера позволит повысить точность измерения, в условиях изменения температуры и давления контролируемой среды.

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4