Устройство для измерения массового расхода

Номер патента: 1682

Опубликовано: 30.06.1997

Автор: Чернобай Иван Александрович

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко(56) Авторское свидетельство СССР 512754310. кл. (Э 01 Р 5/02. 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГОРАСХОДА(57) Изобретение относится к измеритель НОЙ ТЕХНИКЕ И МОЖЕТ ОЫТЬ ИСПОЛЬ 3 ОБЭНОдля измерения массового расхода жидких. газообразных и газожидкостных сред. Цель ИЗОБРЕТЕНИЯ ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ измереНИЯ ЬЛВСС-ОВОГО расхода. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПОТОКЗ ООЕСПЕЧИВЭЕТСЯ ТЕМ. ЧТО. ЧУБСТВИТЕПЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ В ВИДЕ ООТЕКЗЕМОГО. тела-шараЧ выполнен из пьезоэлектриче ского материала и соединяется с низкочастотным измерителем импеданса 9.т Этот же чувствительный элемент 1 вследствие динамического взаимодецтвия с потоком испытывает отклонение. которое измеряется с помощью дифференциального измерительного преобразователя, в составкоторого входят два автоциркуляционньпхизмерителя времени распространения ультразвука 10. 11. Сигналы с низкочастотного измерителя импеданса 9 и дифференциального измерительного преобразователя обрабатываются путем перемножения и извлечения квадратного корня. 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения массового расхода жидких. газообразных и газожидкостных сред.Цель изобретения повышение точности измерения массового расхода.На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство содержит чувствительный элемент в виде обтекаемого телашара 1, удлинительный шток 2. защитную трубку З.преобразователя 5-8, низкочастотный измеритель 9 импеданса. два автоциркуляционных измерителя 10 и 11, формироватепь 12 суммы и разности частот. делитель 13. умножитель 14 и схему 16 извлечения квадратного корня. у Устройство работает следующим образом. При ПОМЭЩВНИИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЗ мента в виде взаимодействующего с потоком обтекаемого шара. выполненного из пьезоэлектрического материала. в контролируемую движущуюся среду. преобразователь. преодолевая упругие силы удлинительного штока 2 смещается относительно положения равновесия в направлении движения потока. при этом отклоняются вместе со штоком и пьезопреобразователи 5 и б. положение которых при этом изменяется относительно пьезопреобразователей 7 и 8. сПо сигналам. поступающим с пьезогтреобразователей 5 т 8.- первичный дифференциальный ультразвуковой преобразователь. включающий в себя автоцир куляционные измерители 10 и 11 временираспространения ультразвука. формирователь 12 суммы и разности частот и делитель 13. весьма точно по дифференциальной схеме измеряет отклонение штока 2 и вырабатывает на своем выходе сигнал,пропорциональный этому отклонению. Шток 2 закреплен в нижней части корпуса 4 и. строго говоря, испытывает под действием набегающего на чувствительный элемент 1 угловые отклонения. пропорциональные величинер у где о - плотность. а у скорость исследуемого потока. Однако при малых угловых смещениях штока 2 эти угловые отклонения достаточно точно соот 10ветствуют линейному смещению пьезозлек-трических преобразователей 5 и б. Низкочастотный измеритель 9 акустического импеданса работает на сранитепьно низкой частоте. равной. например 800 Гц. Это позволяет обеспечивать длину волны акустических колебаний, излучаемых преобразоватепем-гидрофоном. значитель 55но больше собственных геометрических размеров тела-шара 1. Выполнение этого условия приводит к точечному характеру излучения и обеспечивает такой режим измерения акустического импеданса, при котором импеданс становится пропорциональным только присоединенной массе и. с учетом постоянства геометрических параметров гидрофона-шара. импеданс пропорционален ПЛОТНОСТИ средыр.Перемножитель 14 сигналов осуществляет операцию умножения электрических сигналов. пропорциональных р М ир.Схема 15 извлечения квадратного корня извлекает из поступающей на его вход веЛИЧИНЫ сигнала квадратный корень.На выходе схемы 15. который является выходом устройства в Целрьл. имеем электрический сигнал. пропорциональный величине массового расхода.И 6. один из которых Б возбуждается автоциркуляционным измерителем 10 времени распространения ультразвука-. а второй 5 измерителем 11 времени распространенияультразвука. входящими в составультразвукового дифференциального измерительного преобразователя. Ультразвуковые колебания проходят через жидкую или газообразную акустическую среду. от излучающего пье 3 опреобразователя 15 к приемному пьезопреобразователю 7 И от излучающего пьеэопреобразователя 6 к приемному преобразователю 8. где преобразуются в электрические сигналы. которые затем подаются на соответствующие входыВрем-я Гр распространения ультразвуковых сигналов определяется линейным смещением штока 2 с закрепленными на нем пьезопреобразователями 5 и 6 относительно пьезопреобразователей 7 и 8. установленных на стенках защитной трубки 3.Работа измерителей 10 иь 11 времени распространения ультразвука основана на автоциркуляционном методе измерения. при котором в акустическом канале 5-1 и 6-8 каждого измерителя 10 и 11 формируются непрерывные синусоидальные сигналы. частоты т. повторения которых обратно пропорциональны времени распространения ультразвука. сСигналы с автоциркупяционного измерителя 10 величиной 11 и с автоциркуляционного измерителя 11 величиной т подаются наформирователь суммы и разности частот, на выходе которого имеются два(Г 112)М(1 Л 11/2). где 11, 2 расстояния между пьезоэлектрическими преобразователями 5-7 и 6-8 соответственно.На выходе делителя 13 формируется электрический сигнал. пропорциональный (1 Г 2)/(Т 1 72) т (12 ИЛИ 1). который является сигналом отклонения штока 2.Устройство для измерения массового расхода. содержащее чувствительный злемент -в виде шара. удлинительный шток. защитнуво трубку. корпус. дифференциальный измерительный преобразователь и блок обработки. отл ич а гощееся тем.что с цепью повышения точности измерения. в него дополнительно введены четыре пьезоэлектрических преобразователя и низкочастотный измеритель импеданса. при этом дифференциальный измерительный преобразователь содержит два автоциркуляционных измерителя времени. формирователь суммы и разности частот и делитель. блокобработки умножитель и схему извлече НИЯ квадратного корня. а ЧУВСТВИТВЛЬНЫЙэлемент выполнен из пьезоэлектрического материала и электрически связан с низкочастотным измерителем импеданса. причем пьезоэлектрические преобразователи ориентированы вдоль одной прямой. первый и второй пьезоэлектрические преобразователи гдеханически связаны с удлинительным штоком и акустически изолированы, третий и четвертый пьезоэлектрические преобраЗОВЗТВЛИ МЕХЗНИЧВСКИ СЕЯЗЭНН С КОрПуСОМ И акустически связаны соответственно с первыми вторым пьезозлектрическими преобразователями. первый и третий пьезоэлектрические преобразователи связаны с первым автоциркупяционным измерителем времени. второй и четвертый пьезоэ Алекстрические преобразователи связаныс вторым автоциркуляционным измерителем времени, выходы автоциркуляционных измерителей времени подключены к входам формирователя суммы и разности частот. выход которого соединен с входом делителя, выход делителя соединен с первым входом умножителя. к второму входу которого подключен низкочастотный измеритель импеданса. а выход умножителя соединен со схемой извлечения квадратного корня. выход которой является выходом устройства.ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва. Ж-ЗБ. Раушская наб 4/5

МПК / Метки

МПК: G01F 1/66, G01P 5/02

Метки: измерения, массового, устройство, расхода

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/3-1682-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-massovogo-rashoda.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство для измерения массового расхода</a>

Похожие патенты