Корреляционный расходомер

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в корреляционных расходомерах для уменьшения погрешности измерения. При протекании потока по трубопроводу 3 ультразвуковые первичные преобГЗ разователи 1 и 2, разнесенные по потоку , модулируются турбулентностями потока. После детектирования в фазовых детекторах 4 и 5 эти сигналы поступают на блоки вычитания 6 и суммирования 7, на другие входы которых подается дополнительньм сигнал в виде меандра с периодом, равным максимальной удвоенной временной задержке, соответствующей величине минимального измеряемого расхода. После сложения и вычитания основного детектированного и дополнительного сигналов сигналы поступают на входы коррелометра , который вычисляет абсциссу максимума взаимокорреляционной функции , изменяющейся пропорционально скорости (расходу) потока. В результате дополнительного сигнала максимум взаимокорреляционной функции смещается в сторону уменьшения расхода , чем компенсируется погрешность измерения из-за нелинейности коэффициента расхода в области малых расходов- 2 ил.г I I (t СЛ N , гу7Л Г7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ш

С 01 F 1/712

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АBTÎPCHÎMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21-) 4191911/24-10 (22) 19.12,86 (46) 28.02.89. Вюл. Н 8 (7 1) Государственный научно-исследо— вательский институт теплоэнергетического приборостроения (72) В.Н,Ммигора и П.А.Зильберг (53) 681.121.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1265478, кл. G 01 F 1/00, 1985.

Coulthard I. fhe principle of

ultrasonic crosscorrelation flowmetering. — Measurement and Control, 1975, v. 8, Ф 2, с . 66, фиг. 2.

Экспресс-информация ВИМИ, Контрольно-измерительная техника, 1975, Ф 15, с. 10-16. (54) КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ РАСХОДОМЕР (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в корреляционных расходомерах для уменьшения погрешности измерения.

При протекании потока по трубопроводу 3 ультразвуковые первичные преобразователи 1 и 2, разнесенные по потоку, модулируются турбулентностями потока. После детектирования в фазовых детекторах 4 и 5 эти сигналы поступают на блоки вычитания 6 и суммирования 7, на другие входы которых подается дополнительный сигнал в виде меандра с периодом, равным максимальной удвоенной временной задержке, соответствующей величине минимального измеряемого расхода, После сложения и вычитания основного детектированного и дополнительного сигналов сигналы поступают на входы коррелометра, который вычисляет абсциссу максимума взаимокорреляционной функции, изменяющейся пропорционально скорости (расходу) потока. В результате дополнительного сигнала максимум взаимокорреляционной функции смещается в сторону уменьшения расхода, чем компенсируется погрешность измерения из-за нелинейности коэффициента расхода в области малых расходов. 2 ил. Л

1462110

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в приборах для измерения расхода разичных сред.

Цель изобретения — уменьшение по— грешности измерения корреляционного расходомера, На фиг. 1 представлена блок-схема корреляционного расходомера, где в качестве первичных преобразователей флуктуаций характеристик потока выбраны ультразвуковые преобразователи; на фиг. 2 — графики корреляционных функций детекторных сигналов, дополНительного сигнала и суммарная корреляционная функция, Корреляционный расходомер содержит два первичных ультразвуковых преобразователя 1 и 2, установленных на 20 фиксированном расстоянии друг от друга на трубопроводе 3, выходы которых соединены с входами фазовых детекторов 4 и 5 соответственно, блок вычитания б, прямой вход которого 7 сое- 25 ценен, с выходом детектора 4, блок суммирования 8, вход которого 9 соединен с выходом детектора 5, коррелометр 10, вычисляющий абсциссу максимума взаимокорреляционной функции, 30 входы 11 12 которого соединены с вЬ|ходами блока вычитания 6 и блока суммирования 8 соответственно, тайМер 13, выход которого подключен к инверсному входу 14 блока вычитания 6 и входу 15 блока суммирования 8. БлокИ суммирования и вычитания предназначены для суммирования и вычитания напряжений и могут быть выполнены, например, с помощью операционных усилителей ° В качестве таймера может служить один из выходов счетчика.

Корреляционный расходомер работает следующим образом.

При протекании потока по трубопро45 воду ультразвуковые первичные преобразователи 1 и 2, обнаруживают турбулентности потока и на их выходах появляются модулированные по фазе сигналы, которые после детектирования в фазовых детекторах поступают на 5О блоки вычитания и суммирования соответственно.

С выхода таймера 13 на инверсный вход 14 блока вычитания 6 и вход 15 блока суммирования 8 поступает дополнительный. сигнал, В блоке вычитания 6 осуществляется вычитание по напряжению дополнительного сигнала из детекторного, в блоке суммирования — сложение величины напряжений детекторного и дополнительного сигналов.

Дополнительный сигнал представляет собой меандр с периодом Т, равным удвоенной максимальной задержке с=6 „, соответствующей минимальному измеряемому расходу:

2 макс °

С выходов блока вычитания 6 и блока суммирования 8 сигналы поступают в коррелометр 10, где происходит суммирование корреляционной функции детекторных сигналов (кривая 17, фиг.2) и корреляционной функции дополнительного сигнала (кривая 16). Максимум корреляционной функции дополнитель,ного сигнала будет при задержке с =

=6 р„ . При суммировании корреляционной функции детекторных сигналов с корреляционной функцией дополнительного сигнала максимум суммарной корреляционной функции (кривая 18) смещен относительно корреляционной функции детекторных сигналов в сторону уменьшения расхода, что эквивалентно уменьшению измеренной скорости или, что то же самое, увеличению коэффициента расхода. Величина смещения тем больше, чем больше отношение амплитуды дополнительного сигнала к амплитуде детекторных сигналов. В области больших расходов амплитуда детекторных сигналов много больше, чем в области малых. Исходя из этого амплитуда дополнительного сигнала выбирается такой, чтобы смещение суммарной корреляционной функции было существенно лишь в области малых расходов. Таким образом, погрешность прибора в области малых расходов, вызванная нелинейностью коэффициента расхода в этой области, компенсируется за счет указанного смещения корреляционной функции.

Формула и з обретения

Корреляционный расходомер, содержащий установленные на трубопроводе на фиксированном расстоянии друг от друга два ультразвуковых преобразователя, каждый из которых подключен к детектору, а также коррелометр, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, в него включены таймер, блок макс

Составитель Б.Кузнецов

Техред А.Кравчук КорректорВ.Гирняк

Редактор M.Àíäðóøåíêo

Заказ 662/37 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 з 1462110 о суммирования и блок вычитания, при- вычитания соответственно, вторые вхочем выходы детекторов подключены к ды которых подключены к выходу таймепервым входам блоков суммирования и ра, а выходы — к входам коррелометра.