Ультразвуковой частотно-временной расходомер

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидких сред. Цель изобретения - повышение точности измерения расхода. В расходомере, реализующем частотно-временной принцип измерения, имеются два управляемых генератора 1 и 2, каждый из которых управляется своим каналом (по потоку и против), включающим схему 26 и 27 установки коэффициента внутреннего умножения, временной селектор 12 и 13, реверсивный счетчик 10 и 11, схему 8 и 9 управления частотой генератора. В каждом из двух каналов по и против потока устанавливается свой коэффициент внутреннего умножения. Сигналы с генераторов 1 и 2 поступают на четырехвходовое измерительное устройство 7, которое вычисляет величину расхода по определенному алгоритму и на вход которого поступают коды коэффициентов внутреннего умножения. Переключение блоков расходомера на работу по и против потока осуществляется тактовым распределителем 15 через коммутатор 18, который подает сигналы на ключи 14,16, 20 и 22. Рас одомер позволяет за счет установки различных коэффициентов внутреннего умножения в каналах по и против потока устранить явление захвата при измерении малых расходов. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 F 1/66

ГОСУДАРСТВЕН-Ы Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4454083/10 (22) 12.05.88 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (72) А,Г,Сафин и Н.Г.Кокшин (53) 681.121(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1364882, кл. G 01 F 1/66, 1985. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ 4ACTOTH0-ВРЕМЕННОЙ РАСХОДОМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода жидких сред. Цель изобретения — повышение точности измерения расхода. В расходомере, реализующем час-. тотно-временной принцип измерения, имеются два управляемых генератора 1 и 2, каждый из которых управляется своим каналом (по потоку и против), включающим схему .26 и 27 установки коэффициента внутреннего умножения, временной селек. Ж 1656329 А1 тор 12 и 13, реверсивный счетчик 10 и 11, схему 8 и 9 управления частотой генератора.

В каждом из двух каналов по и против потока устанавливается свой коэффициент внутреннего умножения, Сигналы с генераторов

1 и 2 поступают на четырехвходовое измерительное устройство 7, которое вычисляет величину расхода по определенному алгоритму и на вход которого поступают коды коэффициентов внутреннего умножения.

Переключение блоков расходомера на работу по и против потока осуществляется тактовым распределителем 15 через коммутатор

18, который подает сигналы на ключи 14, 16, 20 и 22. Расходомер позволяет за счет установки различных коэффициентов внутреннего умножения в каналах по и против потока устранить явление "захвата" при измерении малых расходов. 1 ил.

1656329

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расходов различных жидких сред.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже приведена блок-схема расходом ера.

Ультразвуковой частотно-временной расходомер состоит из управляемых генераторов 1 и 2, первого 3 и второго 4 делителей частоты, nepeoh 5 и второй 6 схем совпадения, измерительного устройства 7, первой 8 и второй 9 схем управления частотой генераторов, второго 10 и третьего 11 реверсивных счетчиков, первого 12 и второго 13 временных селекторов. Опорные входы последних через четвертый ключ 14 соединены с вторым выходом тактового распределителя 15, входами подключенного через первый ключ 16 к выходам делителей частоты, а сигнальные входы временных селекторов подключены к выходу усилителя

17 принятых сигналов, Расходомер состоит также из коммутатора 18, формирователя 19 зОндирующих импульсов, второго ключа 20, датчика 21 расхода, третьего ключа 22, пятОго ключа 23, формирователей 24 и 25 временных интервалов, схем 26 и 27 установки внутреннего коэффициента умножения, первого 28 и четвертого 29 реверсивных счетчиков.

Расходомер работает следующим образом.

Предварительно сигналами коммутатора 18 ключи 16, 14, 20 и 22 переведены в режим излучения ультразвуковой волны (УЗВ), например по потоку, при этом импульсы генератора 1 подаются нэ вход делителя 3 частоты с коэффициентом деления, равным 1, и одновременно на один из входов схемы 5 совпадения и измерительного устройства 7. С выхода делителя 3 импульсы через ключ 16 попадают на вход тактового распределителя 15,-первый из них через формирователь 19 зондирующих импульсов, ключ20 возбуждает в датчике 21 расхода,сигналы, которые, пройдя через измеряемую жидкость. и ключ 22 подаются на вход усилителя 17. Одновременно первый импульс с выхода тактового распределителя 15 через ключ 23 попадает на один из входов первого-формирователя 24 временных интервалов, на другой вход которого подается принятый сигнал с выхода усилителя 17, Последний одновременно поступает также на сигнальный вход первого временного селектора 12, где сравнивается сопорным импульсом,,поступившим с выхода тактового распределителя 15 через ключ

14, Далее в зависимости от временного расположения этих двух сигналов через реверсивный .счетчик 10 и схему 8 управления частотой происходит управление. частотой импульсов генератора 1. Импульсы с треть5 его выхода тактового распределителя 15 переключают схему в режим излучения против потока, I

При первом включении расходомера осуществляется установка значений коэф10 фициентов внутреннего умножителя каналов, работающих в режимах излучения по потоку и против, В режиме излучения по потоку формирователь 24 формирует разрешающий для

15 схемы 5 импульс длительностью, равной времени прохождения УЗВ в датчике 21, Импульсы генератора 2 через блоки 4, 16, 15, 19, 20, 21, 22, 17, 24, 5 и 26 поступают на счетчик 28, на выходе которого устэнавливэ20 ется код, равный п1. Затем он переписывается в делитель 3 частоты и измерительное устройство 7, 8 случае изменения в условиях эксплуатации расходомера скорости УЗВ возника25 ет необходимость корректировки значения п1 для обеспечения функционирования генератора 1 нэ линейном участке характеристики. Это осуществляется следующим образом. Предварительно во втором ревер30 сивном счетчике 10 устанавливается число, значение которого зависит от диапазона перестройки и крутизны характеристики генератора 1, В зависимости от временного расположения приемного и опорного им35, пульсов на первом временном селекторе 12 поступающие на вход второго реверсивного счетчика 10 импульсы вычитаются от установленного значения или суммируются к нему, обеспечивая изменение частоты

40 генератора 1 в необходимом выбранном диапазоне. При достижении значения, соответствующего граничным условиям диапазона частот генератора 1, сформированные-импульсы заема или переполнения

45 через первую схему 26 установки внутреннего коэффициента умножения поступают, соответственно, нэ суммирующий или вычитающий входы первого реверсивного счетчика 28, т.е. в делителе 3 частоты и

50 измерительном устройстве 7 устанавливается код, равный и>-1 или п1+1. Таким образом, обеспечивается функционирование генератора 1 в узком диапазоне частот. В режиме излучения УЗВ против потока клю55 чи 16, 14, 20, 22 переходят в другое рабочее состояние и происходит аналогичный описанному цикл работы. При этом частота генератора 2 регулируется в других пределах, а значение коэффициента внутреннего умножения канала выбирается равным nz, 1656329

Составитель М. Абросимов

Редактор М. Келемеш Техред M.Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 2045 Тираж 426 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4(5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

8 расходомере генераторы функционируют в узком диапазоне частот, что позволяет использовать в устройстве кварцованные генераторы, что повышает точность измерения, а воэможность выбора частот генераторов позволяет исключить явление "захвата" частот.

Формула изобретения

Ультразвуковой частотно-временной расходомер, содержащий датчик расхода с двумя приемоиэлучающими преобразователями, входы которого через второй ключ соединены с формирователем зондирующих импульсов, а выходы через третий ключ — с последовательно соединенными усилителем, первым формирователем временных интервалов, первой схемой совпадения, первой схемой установки коэффициента умножения и первым реверсивным счетчиком, выход которого соединен с первым входом первого делителя частоты, тактовый распределитель, выходы которого соединены с входом формирователя зондирующих импульсов и коммутатора соответственно, первый ключ, первый генератор, вход которого через первую схему управления соединен с выходом второго реверсивного счетчика, второй генератор, вход которого через вторую схему управления соединен с выходом третьего реверсивного счетчика, измерительное устройство, первый вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика, первый временной

-селектор, входом соединенный с выходом усилителя, а также четвертый ключ, о т л ич а е шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он содержит второй делитель частоты, вторую схему установки коэффициента умножения, вторую схему совпадения, второй временной селектор, 5

40 второй формирователь временных интервалов, четвертый реверсивный счетчик и пятый ключ, причем четвертый реверсивный счетчик своим входом соединен с выходом второй схемы установки коэффициента умножения, а выходом — с вторым входом измерительного устройства и входом второго делителя частоты, второй вход которого соединен с выходом второго генератора и входом второй схемы совпадения, вторым входом соединенной с выходом второго формирователя временных интервалов, выходы делителей частоты соединены с входом тактового распределителя через первый ключ, выходы тактового распределителя соединены с входами временных селекторов через четвертый ключ, а через пятый ключ — с входами первого и второго формирователей временных интервалов, при этом последний вторым входом соединен с выходом усилителя, второй временной селектор выходом соединен с входом третьего реверсивного счетчика, а сигнальным входом — с выходом усилителя, второй выход третьего реверсивного счетчика соединен с входом второй схемы установки коэффициента умножения, при этом вход второго реверсивного счетчика соединен с выходом первого временного селектора, а

его второй выход — со вторым входом первой схемы установки коэффициента умножения, выход первого генератора соединен с вторым входом первой схемы совпадения, вторым входом первого делителя и третьим входом измерительного устройства, четвертый вход которого соединен с выходом второго генератора, а управляющие входы всех ключей соединены с выходами коммутатора.