Датчик ультразвукового расходомера

Авторы патента:

G01F1/66 - измерением частоты, фазового сдвига, времени распространения электромагнитных или других волн, например ультразвуковые расходомеры

Владельцы патента RU 2576551:

Хамидуллин Вакиф Карамович (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для измерения расхода сред в различных отраслях промышленности, связанных с транспортировкой жидких и газообразных сред по трубопроводам, например в нефтеперерабатывающей, нефтегазодобывающей отраслях, в системах ЖКХ, энергетике. Датчик ультразвукового расходомера содержит измерительный участок трубопровода с проточной частью, имеющей поперечное сечение в форме многоугольника и электроакустические преобразователи (ЭАП), расположенные отдельно друг от друга во входной и выходной частях измерительного участка. Датчик характеризуется тем, что измерительный участок выполнен цельнометаллическим или пластмассовым таким образом, что поперечное сечение проточной части указанного многоугольника выполнено с четным числом граней, на противоположных концах каждой пары параллельных граней в поперечном углублении в материале стенки проточной части установлены не менее двух прямоугольных электроакустических преобразователей поперечных волн с одинаковыми углами наклона к продольной оси на расстоянии трех или четырех диаметров трубопровода, каждый из которых отделен от проточной части резонансной перемычкой, при этом на поверхности измерительного участка трубопровода выполнен поглотитель акустических помех в виде гребенчатой структуры с шагом, большим половины длины волны. Технический результат - повышение точности измерения расхода жидких и газообразных сред в трубопроводах в условиях изменения температуры и давления контролируемой среды. 10 ил.

Известен датчик ультразвукового расходомера (см. патент США №7360448, заявл. 10.08.2006, опубл. 22.04.2008), содержащий измерительный участок трубопровода и два кольцеобразных электроакустических преобразователя (далее - ЭАП), установленных соосно на концах измерительного участка для зондирования потока по и против течения путем обеспечения многократного пересечения потока по всему поперечному сечению траекторией движения ультразвуковых волн, сопровождающееся при этом многократными отражениями и преломлениями этих волн в стенке проточной части измерительного участка.

Недостатком этого устройства является пониженная точность измерения, обусловленная значительными паразитными помехами, возникающими в стенке проточной части при каждом отражении и преломлении зондирующего сигнала, который при этом расщепляется на продольную и поперечную волны и циркулирует в стенке до полного затухания.

Наиболее близким по технической сущности относительно заявляемого решения является датчик ультразвукового расходомера (см. авторское свидетельство СССР №1185091, заявл. 13.07.1983, опубл. 15.06.1985), содержащий измерительный участок трубопровода с проточной частью, имеющей квадратное поперечное сечение и два электроакустических преобразователя ЭАП, расположенных отдельно и симметрично в окнах наклонных стенок входной части и выходной частях. Входная часть измерительного 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 ЭАП расположены на наклонных сторонах диффузора и конфузора заподлицо с ними.

Недостатком этого устройства является значительная погрешность измерения расхода, обусловленная искажением профиля скорости потока диффузором и конфузором. Другим недостатком известного устройства являются ограничения по давлению и температуре контролируемых сред из-за установки указанных ЭАП в двух сквозных отверстиях в диффузоре и конфузоре.

Техническим результатом заявляемого решения является повышение точности измерения расхода жидких и газообразных сред в трубопроводах в условиях изменения температуры и давления контролируемой среды за счет зондирования потока по всему поперечному сечению проточной части датчика и эффективного осреднения профиля скорости потока по всему поперечному сечения проточной части. Высокая точность осреднения профиля скорости потока обеспечивается при многократном пересечении по всему поперечному сечению проточной части за счет интегрирования профиля скорости V(x,y) не только вдоль траектории распространения акустической волны, но и по длине электроакустического преобразователя, т.е. коэффициент пропорциональности K между измеренной величиной расхода и истинным значением близок к единице с точностью до десятых долей процента:

где Vср.кв.(Re) - средняя скорость контролируемого потока, измеренная с использованием датчика с квадратным поперечным сечением, в зависимости от числа Рейнольдса Re, V(x,y) - функция распределения скоростей потока в поперечном сечении проточной части, S - площадь поперечного сечения проточной части, Vcp.(Re) - средняя скорость контролируемого потока в зависимости от числа Re, измеренная эталонным расходомером.

Предлагается датчик ультразвукового расходомера, содержащий измерительный участок трубопровода с проточной частью, имеющей поперечное сечение (в том числе квадратное) в виде многоугольника с четным числом граней, на противоположных концах каждой пары параллельных граней в поперечном углублении в материале стенки проточной части установлены не менее двух прямоугольных электроакустических преобразователей поперечных волн с одинаковыми углами наклона преимущественно о 45 до 65° к продольной оси на расстоянии 3-х или 4-х диаметров трубопровода и длиной, равной ширине грани.

При этом каждый из электроакустических преобразователей отделен от проточной части резонансной перемычкой, равной половине длины волны несущей частоты зондирующего сигнала.

Для ослабления акустических помех, возникающих внутри стенок проточной части при каждом отражении и преломлении зондирующего сигнала, который при этом расщепляется на продольную и поперечную волны и циркулирует в стенке до полного затухания, на поверхности измерительного участка трубопровода выполнен поглотитель акустических помех в виде периодической гребенчатой структуры с шагом, равным или большим половине длины волны в материале стенки.

На чертежах изображено: фиг. 1 - конструкция предлагаемого датчика ультразвукового расходомера с 4-гранной проточной частью и одним акустическим каналом, фиг. 1а - траектория распространения акустической волны в проточной части датчика, фиг. 2 - конструкция одноканального датчика в поперечном сечении А-А, фиг. 3 - конструкция датчика с 4-гранной проточной частью и четырьмя акустическими каналами в разрезе в вертикальной плоскости, фиг. 4 - конструкция датчика с 4-гранной проточной частью и четырьмя акустическими каналами с частичным разрезом, фиг. 5 - конструкция 4-канального датчика в поперечном сечении А-А, фиг. 6 - конструкция 4-канального датчика в поперечном сечении Б-Б, фиг. 7 - конструкция датчика с проточной частью, имеющей поперечное сечение в виде 8-угольника, фиг. 8 - конструкция датчика с 8-гранной проточной частью в поперечном сечении А-А, фиг. 9 - конструкция датчика с 8-гранной проточной частью в поперечном сечении Б-Б.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого датчика ультразвукового расходомера с одним акустическим каналом. Датчик состоит из цельнометаллического измерительного участка трубопровода 1 (из титана, нержавеющей стали, пластика или другого материала) в виде отрезка трубопровода с проточной частью 2, имеющей квадратное поперечное сечение. На поверхности двух противоположных сторон измерительного участка трубопровода 1, образованных двумя параллельными гранями проточной части 2, выполнен поглотитель акустических помех в виде гребенчатой структуры 3 для исключения помех, обусловленных отраженными внутри металла ультразвуковыми волнами 11. На противоположных концах измерительного участка трубопровода 1 в одной диаметральной плоскости в стенках проточной части 4 и 9 в углублении выполнены две идентичные площадки, строго параллельные друг другу, с равными углами наклона от 45 до 65° к поверхностям продольной оси проточной части 2. Каждая площадка отделена от проточной части 2 резонансными перемычками 6 и 7, имеющими минимальную толщину, кратную половине длины волны несущей зондирующего сигнала. На каждой из этих площадок симметрично относительно указанной диаметральной плоскости измерительного участка трубопровода 1 установлены электроакустические преобразователи поперечных (сдвиговых) волн 5 и 8. Траектория распространения зондирующего сигнала обозначена цифрой 10. Распространение зондирующего сигнала может происходить:

1) без отражения сигнала от стенок проточной части, т.е. с одним лучом,

2) с двумя отражениями сигнала от стенок проточной части, т.е. с тремя лучами, как изображено на фиг. 6; 3) с четырьмя отражениями сигнала от стенок проточной части, т.е. с пятью лучами. Условно под числом лучей имеется в виду число отрезков, из которых состоит указанная траектория.

На фиг. 2 представлена конструкция датчика в поперечном сечении А-А, из которой следует, что перемычка 7 имеет равномерную толщину, равную половине длины волны, в поперечном направлении относительно продольной оси проточной части 2. Такая конструкция обеспечивает когерентность волн, преломляемых в стенке проточной части 9, и большую ширину диаграммы направленности зондирующего сигнала, излучаемого в поток.

При зондировании контролируемой среды по потоку, имеющей скорость V, в качестве излучателя используется ЭАП 8, а в качестве приемного элемента используется ЭАП 5. Импульсный ультразвуковой сигнал, излучаемый ЭАП 8 в виде волнового пакета поперечных волн, проходит через стенку 9, представляющую призму, затем в виде продольной волны многократно пересекает поток контролируемой среды по всему его поперечному сечению и далее, переходя в поперечную волну и преломляясь в стенке 4 измерительного участка трубопровода 1, достигает ЭАП 5. При этом с помощью электронного блока происходит измерение времени распространения ультразвукового сигнала по потоку. Аналогичным образом происходит зондирование контролируемой среды против потока и измерение времени распространения ультразвукового сигнала против потока с использованием ЭАП 5 в качестве излучателя и ЭАП 8 в качестве приемного элемента. По разности времени распространения ультразвукового сигнала по потоку и против потока определяется величина расхода контролируемой среды. Точность измерения расхода достигается за счет зондирования потока по всему поперечному сечению проточной части датчика и эффективного осреднения профиля скорости потока и оценивается в сравнении с показаниями эталонного расходомера

где V(x,l) - проекция профиля скорости потока вдоль акустического луча в продольном сечении х, Sl=L*a - наклонная площадь, через которую проходит озвучиваемый поток в проточной части датчика, L - длина акустического луча, а - ширина грани проточной части, V_эт - средняя скорость контролируемого потока, измеренная эталонным расходомером.

На фиг. 3, 4, 5, 6 представлена конструкция 4-канального датчика с 4-гранной проточной частью ультразвукового расходомера, симметричная по двум взаимно перпендикулярным плоскостям относительно продольной оси датчика, которые перпендикулярны также к соответствующим граням проточной части, обеспечивающая возможность осреднения профиля скорости потока и пульсаций по двум плоскостям и соответственно повышения точности измерения расхода. На фиг. 3 конструкция изображена в разрезе в вертикальной плоскости, а на фиг. 4 - с частичным разрезом. Датчик состоит из цельнометаллического измерительного участка трубопровода 1 в виде отрезка трубопровода с проточной частью 2, имеющей квадратное поперечное сечение. Цилиндрическая поверхность 3 измерительного участка трубопровода 1 имеет волнистую структуру, выполненную в виде спиралевидной резьбы. В первом акустическом канале в качестве приемоизлучающих элементов используются ЭАП 8 и 5; во втором - ЭАП 13 и 15; в третьем - ЭАП 12 и 17; в четвертом - ЭАП 14 и 16 в соответствии с фиг. 5. Датчик работает следующим образом. Цикл измерения расхода 4-канальным датчиком включает последовательное измерение разности времени распространения зондирующего ультразвукового сигнала по и против потока каждым акустическим каналом. В первом акустическом канале измерение указанного времени по потоку осуществляется с помощью ЭАП 8 в качестве излучателя и ЭАП 5 в качестве приемного элемента, а при измерении против потока - ЭАП 5 - излучатель и ЭАП 8 - приемный элемент, затем определяется разность этих измеренных интервалов времени. Во втором акустическом канале осуществляется аналогичный процесс с использованием ЭАП 13 и 15, в третьем канале - с использованием ЭАП 12 и 17, в четвертом - с использованием ЭАП 14 и 16. Осредненные данные, полученные четырьмя акустическими каналами, являются мерой расхода. В предлагаемом датчике в каждом канале зондирование происходит по трем плоским лучам, как изображено на фиг. 1а. Таким образом, в случае 4-канального датчика в одном цикле измерения расхода зондирование контролируемого потока и осреднение осуществляется 12 раз. При увеличении диаметра измерительного участка трубопровода соотношения между диаметром и размером ЭАП (длиной) определяются по формуле (3):

где Н - ширина грани многоугольника, D - условный диаметр проточной части, n - четное число граней многоугольника.

На фиг. 7, 8, 9 представлена конструкция 4-канального датчика ультразвукового расходомера с проточной частью, имеющей поперечное сечение в виде 8-угольника. Четыре акустических канала построены на четырех параллельных парах граней таким образом, чтобы осуществить “озвучивание” потока по всему поперечному сечению. Это обеспечивает возможность осреднения профиля скорости потока и пульсаций и, соответственно, повышения точности измерения расхода в трубопроводах большего диаметра.

На фиг. 7 конструкция изображена в разрезе в вертикальной плоскости. Датчик состоит из цельнометаллического измерительного участка трубопровода 1 в виде отрезка трубопровода с проточной частью 2, имеющей поперечное сечение в виде 8-угольника. Поверхность измерительного участка трубопровода 1 имеет поглотитель акустических помех в виде гребенчатой структуры 3, выполненной в виде спиралевидной резьбы. В первом акустическом канале в качестве приемоизлучающих элементов используются ЭАП 8 и 5; во втором - ЭАП 13 и 15; в третьем - ЭАП 12 и 17; в четвертом - ЭАП 14 и 16 в соответствии с фиг. 8 и 9.

Датчик работает следующим образом.

Цикл измерения расхода датчиком, представленным на фиг. 7, 8, 9, включает последовательное измерение разности времени распространения зондирующего ультразвукового сигнала по и против потока каждым акустическим каналом. В первом акустическом канале измерение указанного времени по потоку осуществляется с помощью ЭАП 8 в качестве излучателя и ЭАП 5 в качестве приемного элемента, а при измерении против потока - ЭАП 5 - излучатель и ЭАП 8 - приемный элемент, затем определяется разность этих измеренных интервалов времени. Во втором акустическом канале осуществляется аналогичный процесс с использованием ЭАП 13 и 15, в третьем канале - с использованием ЭАП 12 и 17, в четвертом - с использованием ЭАП 14 и 16. Осредненные данные, полученные четырьмя акустическими каналами, являются мерой расхода.

Повышение точности измерения расхода с использованием предлагаемого датчика ультразвукового расходомера происходит за счет:

1) установки ЭАП с заглублением в стенке проточной части и обеспечения при этом толщины резонансной перемычки, отделяющей ЭАП от проточной части, равной половине длины волны частоты несущей, которая позволяет получить широкую диаграмму направленности в продольной плоскости для зондирующего сигнала при входе в поток;

2) значительного ослабления акустических помех, возникающих внутри стенок проточной части при каждом отражении и преломлении зондирующего сигнала, который при этом расщепляется на продольную и поперечную волны и циркулирует в стенке до полного затухания за счет выполнения на поверхности измерительного участка трубопровода поглотителя акустических помех в виде гребенчатой структуры;

3) многократного (по числу лучей) зондирования потока по всему поперечному сечению потока за счет выполнения проточной части с многоугольным поперечным сечением.

Датчик ультразвукового расходомера, содержащий измерительный участок трубопровода с проточной частью, имеющей поперечное сечение в форме многоугольника и электроакустические преобразователи (ЭАП),
отличающийся тем, что измерительный участок выполнен цельнометаллическим или пластмассовым таким образом,
что поперечное сечение проточной части указанного многоугольника выполнено с четным числом граней,
на противоположных концах каждой пары параллельных граней в поперечном углублении в материале стенки проточной части установлены не менее двух прямоугольных электроакустических преобразователей поперечных волн с одинаковыми углами наклона к продольной оси на расстоянии трех или четырех диаметров трубопровода,
каждый из которых отделен от проточной части резонансной перемычкой, толщина которой выполнена равной половине длины волны частоты несущей, при этом на поверхности измерительного участка трубопровода выполнен поглотитель акустических помех в виде гребенчатой структуры с шагом, большим половины длины волны.

Изобретение относится к ультразвуковым расходомерам для измерения расхода жидкости и газа. Расходомер содержит основной корпус расходомера, кожух, камеру, расположенную между кожухом и основным корпусом расходомера, охватывающий корпус, соединенный с основным корпусом расходомера и выполненный с возможностью размещения электронных средств.

Блок из ультразвукового преобразователя и держателя преобразователя // 2566535

Изобретение относится к блоку из ультразвукового преобразователя и держателя преобразователя. Блок из ультразвукового преобразователя (1) и держателя (2) преобразователя, причем ультразвуковой преобразователь (1) имеет корпус (3) преобразователя и преобразовательный элемент (4), причем корпус (3) преобразователя имеет ультразвуковое окно (5), корпусную трубку (6) и корпусный фланец (7), причем преобразовательный элемент (4) предусмотрен либо вблизи от ультразвукового окна (5) корпуса преобразователя или на удалении от ультразвукового окна корпуса преобразователя, причем держатель (2) преобразователя имеет фланец (8) держателя, и причем корпусный фланец (7) корпуса (3) преобразователя с помощью контрфланца (9) с промежуточным включением уплотнительного кольца (10) прижат к фланцу (8) держателя держателя (2) преобразователя.

Ультразвуковой преобразователь // 2566530

Изобретение относится к ультразвуковому преобразователю. Ультразвуковой преобразователь как существенная часть ультразвукового расходомера, с корпусом преобразователя, имеющим ультразвуковое окно, корпусную трубку и корпусный фланец, и преобразовательным элементом, выполненным для передачи и приема ультразвуковых волн и предусмотренным либо вблизи ультразвукового окна корпуса преобразователя, либо на удалении от ультразвукового окна корпуса преобразователя, причем предусмотрена относительно мягкая механическая система сопряжения, предпочтительно имеющая по меньшей мере один слабо связанный механический резонатор или по меньшей мере два слабо связанных механических резонатора, отличается тем, что предусмотрена вторая мягкая механическая система сопряжения, причем из двух систем сопряжения одна система сопряжения расположена с ближней к ультразвуковому окну стороны корпусного фланца, а другая система сопряжения расположена с дальней от ультразвукового окна стороны корпусного фланца, при этом система сопряжения, предусмотренная с ближней к ультразвуковому окну стороны корпусного фланца, на своем ближнем к ультразвуковому окну конце соединена с корпусной трубкой, а на своем удаленном от ультразвукового окна конце соединена с корпусным фланцем, и система сопряжения, предусмотренная с дальней от ультразвукового окна стороны корпусного фланца, на своем удаленном от ультразвукового окна конце соединена с корпусной трубкой, а на своем ближнем к ультразвуковому окну конце соединена с корпусным фланцем.

Измеритель расхода двухфазного потока диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу // 2565348

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и измерения расхода диэлектрических материалов, перемещаемых воздухом по металлическому трубопроводу.

Устройство для измерения скорости текучей среды в трубопроводе // 2565222

Изобретение относится к средствам измерения скорости транспортируемой по трубопроводу текучей среды. Устройство для измерения скорости текучей среды в трубопроводе содержит измерительную вставку, оснащенную концевыми патрубками с фланцами, между которыми расположен мерный участок, выполненный в виде измерительной секции трубопровода из диэлектрического композиционного материала, закрепленной на указанных патрубках.

Система диагностики расхода воды // 2557349

Изобретение относится к системам водоотведения. В системе, включающей модуль перекачки воды, содержащий насосы, приемный резервуар с подводящим трубопроводом, модуль анализа диагностируемых параметров, модуль контрольно-измерительных приборов, блок ввода объемов приемного резервуара, блок анализа водопритока, модуль анализа диагностируемых параметров, снабженный блоками ввода геометрических характеристик приемного резервуара, ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода, анализа откачки воды из приемного резервуара, модуль контрольно-измерительных приборов снабжен датчиками уровня воды, установленными на подводящем трубопроводе и в приемном резервуаре, модуль перекачки воды снабжен запорно-регулирующим устройством с исполнительным органом, установленным на подводящем трубопроводе, устройством управления, при этом выходы блоков ввода геометрических характеристик приемного резервуара, ввода гидравлических характеристик подводящего трубопровода и блока анализа откачки воды из приемного резервуара подключены к входу блока анализа водопритока.

Ультразвуковой преобразователь для применения в текучей среде // 2554606

Описан ультразвуковой преобразователь (110) для применения в текучей среде (116). Ультразвуковой преобразователь (110) включает в себя по меньшей мере один сердечник (118) с по меньшей мере одним акустоэлектрическим преобразующим элементом (112), в частности пьезоэлектрическим преобразующим элементом (112).

Ультразвуковой преобразователь для применения в текучей среде // 2551550

Заявленная группа изобретений относится к ультразвуковым преобразователям для контроля текучей среды. Ультразвуковой преобразователь для контроля текучей среды включает в себя по меньшей мере один корпус с по меньшей мере одним внутренним пространством и по меньшей мере один размещенный во внутреннем пространстве сердечник с по меньшей мере одним электроакустическим преобразующим элементом.

Гидроакустический способ контроля скорости потока жидких сред в трубопроводах // 2550758

Изобретение относится к области гидроакустической метрологии. Сущность: при использовании известного свойства электроакустических излучателей изменять соотношение величин активной и реактивной составляющих своего сопротивления излучения в соответствии с флюктуациями характеристик среды - ее плотности, температуры и давления.

Способ определения скоростей в движущейся среде // 2549245

Изобретение относится к измерительной технике и преимущественно предназначено для использования в системах контроля и измерения скорости и расхода жидких и газообразных продуктов.

Система и способ комбинирования расположенных рядом расходомеров // 2579636

Предложены система и способ ультразвукового измерения расхода. В одном варианте реализации ультразвуковая измерительная система для измерения расхода содержит канал для потока текучей среды и множество ультразвуковых расходомеров. Каждый из ультразвуковых расходомеров содержит пару ультразвуковых преобразователей и обрабатывающее устройство, обрабатывающее данные потока. Пара ультразвуковых преобразователей выполнена с возможностью формирования хордальной траектории через канал между преобразователями. Обрабатывающее устройство, обрабатывающее данные потока, соединено с ультразвуковыми преобразователями. Обрабатывающее устройство, обрабатывающее данные потока, выполнено с возможностью получения от каждого другого расходомера из указанного множества расходомеров измерения скорости потока, определяемой указанным другим расходомером, и измерения расхода текучей среды через патрубок на основании выходных данных преобразователей всех ультразвуковых расходомеров. Технический результат - повышение точности измерения расхода. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Ультразвуковая система измерения потока // 2580898

Использование: для измерения потока. Изобретение относится к измерению потока, в частности к системе измерения потока путем пространственного пересечения множества путей приема-передачи друг с другом внутри трубопровода. Сущность изобретения: ультразвуковая система измерения потока согласно данному изобретению определяет центральную часть потока текучей среды с помощью пространственного пересечения множества путей приема-передачи друг с другом в пространстве внутри трубопровода и вычисляет расход потока, протекающего в трубопроводе и соответствующего центральной части потока, что обеспечивает более точное измерение расхода потока, чем известный способ. Технический результат: обеспечение минимизации погрешности, вносимой из-за вибрации трубопровода. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Высокотемпературный ультразвуковой датчик и способ его изготовления // 2581421

Использование: для измерения расхода высокотемпературной текучей среды. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой датчик содержит пьезоэлектрический вибратор, выполненный из ниобата лития и имеющий в качестве поверхности выхода поверхность, полученную путем поворота поверхности, перпендикулярной оси Υ кристалла ниобата лития, на угол 36°±2° вокруг оси X; демпфер, выполненный из титана; и соединяющий слой для соединения одной поверхности демпфера с поверхностью выхода; при этом соединяющий слой выполнен из серебра и стеклянной фритты, причем стеклянная фритта имеет коэффициент линейного расширения в диапазоне от 5×10-6 K-1 до 15×10-6 K-1. Технический результат: обеспечение возможности создания ультразвукового датчика, который содержит пьезоэлектрический вибратор, генерирующий ультразвуковую волну высокой мощности, который может использоваться в области высоких температур и предотвращает образование трещин в кристалле. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ ультразвукового измерения расхода жидкостей и газов // 2583127

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения расхода жидкостей и газов в трубопроводах без контакта с контролируемой средой. Изобретение может быть использовано во многих областях промышленности и жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ), в том числе там, где требуется измерение расхода на коротких прямых участках трубопровода. Способ ультразвукового измерения основан на учете изменения скорости звука в среде, вызванного колебаниями температуры и иными внешними условиями; автоматическом учете внутреннего диаметра трубопровода в направлении измерений, который может отличаться от паспортных данных из-за наличия отложений на стенках трубопровода, неидеально круглой формы в сечении, шероховатости поверхности; автоматическом учете взаимных позиций пьезопреобразователей друг относительно друга, что позволяет снизить влияние неточности монтажа (учет Δ в расчетах) и время на установку в переносных расходомерах, основанных на данном способе измерений, а также возможности реализации многоплоскостного бесконтактного расходомера. Технический результат - повышение точности измерения и удобства системы в эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ измерения расхода газа в трубопроводах и устройство для его осуществления // 2583167

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерений расхода газа в трубопроводах. Заявлен способ измерения расхода газа в трубопроводах и устройство для его осуществления. Особенность заявленного способа заключается в том, что возбуждают волну Лэмба кольцевой структуры с круговой симметрией относительно оси трубы, которая излучает продольную волну в газе, также симметричную относительно оси; особенностью заявленного устройства является то, что пьезопластины и звукопроводы имеют кольцевую конструкцию, а звукопроводы состоят из цилиндрической части, торцевая поверхность которой сопрягается с рабочей плоскостью пьезопластины, и конусной части, обеспечивающей поворот цилиндрического ультразвукового пучка и ввод его в стенку трубы под необходимым углом. Техническим результатом является повышение точности измерения расхода. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ прохождения сигналов через контролируемую среду // 2585308

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения прохождения сигналов через контролируемую среду в трубопроводе. Способ прохождения сигналов через контролируемую среду заключается в том, что формируют исходный сигнал, обеспечивают его передачу в прямом направлении через контролируемую среду, как минимум, по одной передающей электрической цепи, принимают сигнал, прошедший в прямом направлении через контролируемую среду, как минимум, по одной приемной электрической цепи, обеспечивают передачу сформированного исходного сигнала в обратном направлении через контролируемую среду, как минимум, по одной приемной электрической цепи, принимают сигнал, прошедший в обратном направлении через контролируемую среду, как минимум, по одной передающей электрической цепи и обеспечивают, таким образом, прохождение сигналов через контролируемую среду. Технический результат заключается в возможности получения сигналов, прошедших через контролируемую среду, с высокой степенью идентичности. 3 ил.

Устройство для измерения массового расхода жидких и сыпучих сред // 2585320

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения скорости потока и расхода жидких и сыпучих сред в трубопроводах. В частности, при трубопроводной транспортировке нефтепродуктов и сжиженных газов. Устройство для измерения расхода жидких и сыпучих сред содержит генератор СВЧ, соединенный с его выходом делитель мощности, два циркулятора, первые выводы циркуляторов соединены с выходами делителя мощности, вторые выводы соединены с приемо-передающими антеннами, направленными под одинаковым углом по направлению потока и против него, третьи выводы соединены с входами смесителя, выход смесителя соединен с вычисляющим устройством. Технический результат - повышение чувствительности измерения скорости потока. 1 ил.

Акустический расходомер // 2586403

Изобретение относится к акустическим расходомерам для неинвазивного определения потока или интенсивности расхода в проточных для сред электропроводящих объектах, прежде всего в трубах или трубопроводах. Акустический расходомер содержит передающий преобразователь для создания в объекте по меньшей мере одной ультразвуковой волны, вводимой в среду на обращенной к среде внутренней стороне объекта в виде продольной волны, и принимающий преобразователь для обнаружения в объекте ультразвукового сигнала, по меньшей мере частично возникающего за счет продольной волны. Передающий преобразователь выполнен в виде высокочастотной индукционной катушки с отказом от акустической связи передающего преобразователя с поверхностью объекта для создания в близкой к поверхности области объекта, прежде всего металлического объекта, варьирующегося магнитного поля. За счет взаимодействия магнитного поля со статическим или квазистатическим магнитным полем в этой области создается ультразвуковая волна. Отличительной особенностью является то, что передающий преобразователь выполнен для генерации направленных волн. Технический результат - снижение требования к точности взаимного расположения передающего и принимающего преобразователей и обеспечение более равномерного распределения мощности прозвучивания среды в направлении потока среды через объект. 18 з.п. ф-лы, 22 ил.

Расходомер с поясным кожухом // 2589951

Изобретение в целом относится к расходомерам для измерения расхода жидкости и газа. Более конкретно, оно относится к устройству и к системе для защиты кабелей, отходящих от ультразвуковых расходомеров. Предложен расходомер, который содержит корпус, охваченный кожухом, содержащим податливый пояс, расположенный по меньшей мере частично вокруг корпуса. Кожух защищает приемопередатчики и кабели приемопередатчиков. Кожух образует камеру между этим кожухом и корпусом и содержит съемную часть для обеспечения доступа в камеру. Технический результат - повышение зашиты кабелей от повреждений с одновременным упрощением доступа к ним. 4 н. и 25 з.п. ф-лы, 24 ил.

Проверка температуры ультразвуковых расходомеров // 2590318

Устройство и способы для проверки измерений температуры в ультразвуковом расходомере. В одном варианте реализации измерительная система для ультразвукового измерения расхода содержит канал для потока текучей среды, датчик температуры и ультразвуковой расходомер. Датчик температуры размещен для измерения температуры текучей среды, протекающей в канале. Ультразвуковой расходомер содержит множество пар ультразвуковых преобразователей и управляющие электронные устройства. Каждая пара преобразователей выполнена с возможностью формирования хордальной траектории сквозь канал между преобразователями. Управляющие электронные устройства соединены с ультразвуковыми преобразователями. Управляющие электронные устройства выполнены с возможностью измерения скорости звука между каждой парой преобразователей на основании ультразвуковых сигналов, проходящих между преобразователями пары. На основании измеренных скоростей определяют наличие градиента температуры, на основании которого определяют, точно ли измеренное значение температуры, выданное датчиком температуры, отражает температуру текучей среды, протекающей в канале. Технический результат - повышение точности определения расхода среды. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 8 ил.