RU22997U1

RU22997U1 - SENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER

Info

Publication number: RU22997U1
Application number: RU2001120041/20U
Authority: RU
Inventors: Е.В. Глотов; Л.М. Сазонов; Ю.Б. Дмитриев
Original assignee: АООТ "Теплоприбор"
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2002-05-10

Abstract

Датчик ультразвукового расходомера, содержащий прямолинейный мерный участок, вход и выход которого выполнены в виде конфузора и диффузора, электроакустические преобразователи, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что входной и выходной патрубки выполнены в виде прямолинейных участков с диффузором на входном и конфузором на выходном, причем диаметр конфузора и диффузора мерного участка равны диаметрам диффузора и конфузора входных патрубков, а электроакустические преобразователи установлены по оси датчиков на переходах от диффузора патрубка в конфузор мерного участка и диффузора мерного участка в конфузор выходного патрубка.An ultrasonic flowmeter sensor containing a linear measuring section, the input and output of which is made in the form of a confuser and a diffuser, electro-acoustic transducers, input and output pipes, characterized in that the input and output pipes are made in the form of straight sections with a diffuser at the input and a confuser at the output, moreover, the diameter of the confuser and diffuser of the measuring section is equal to the diameters of the diffuser and confuser of the inlet pipes, and the electroacoustic transducers are installed along the axis of the sensors at the transitions from iffuzora nozzle in the converging tube and the diffuser portion dimensional dimensional plot in converger outlet.

Description

ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО РАСХОДОМЕРАSENSOR FOR ULTRASONIC FLOW METER

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности, к расходометрии и может быть использована в различных областях промышленности в конструкциях датчиков ультразвуковых расходомеров.The utility model relates to measuring equipment, in particular, to flow measurement and can be used in various industries in the design of sensors of ultrasonic flow meters.

Известны конструкции ультразвз совых расходомеров для измерения малых расходов со смещенной осью лотока и осевым озвучиванием по потоку и против, содержащие прямолинейный з асток трубы мерного канала, у торцов которого перпендикулярно к диаметрально противоположно установлены входные и выходные патрубки, а чувствительные элементы установлены соосно в торцах прямолинейного мерного з астка трубы.Known are the designs of ultrasonic flow meters for measuring low flow rates with a displaced axis of the tray and axial sounding along the flow and against, containing straight lines of the measuring channel pipes, at the ends of which input and output pipes are perpendicular to the diametrically opposite, and the sensitive elements are mounted coaxially in the ends of the rectilinear dimensional pipe.

/П.П.Кремлевский Расходомеры и счетчики количества, Ленинград, Машиностроение, 1989 г, стр. 449, рис. 263 в,г// P.P. Kremlevsky Flowmeters and Counters, Leningrad, Mechanical Engineering, 1989, p. 449, Fig. 263 in, g /

Недостатком известного устройства является малый диапазон измерения расхода, что обусловлено большим перепадом давления между входом и выходом датчика вследствие смещения оси потока под прямым углом к оси трубопровода с помощью прямоугольных колен, которые представляют собой большие локальные сопротивления.A disadvantage of the known device is the small flow measurement range, which is due to the large pressure difference between the input and output of the sensor due to the displacement of the flow axis at right angles to the axis of the pipeline using rectangular bends, which are large local resistances.

полезной модели следует считать датчик ультразвукового расходомера, содержащий прямолинейный мерный участок, вход и выход которого выполнены в виде конфузора и диффузора, электроакустические преобразователи, установленные по оси датчика на переходах от конфузора и диффузора мерного участка в прямолинейные участки входного и выходного патрубков.A useful model should be considered an ultrasonic flowmeter sensor containing a straight-line measuring section, the input and output of which are made in the form of a confuser and a diffuser, electro-acoustic transducers installed along the axis of the sensor at the transitions from the confuser and diffuser of the measuring section to the straight-line sections of the input and output nozzles.

/Реклама фирмы Danfos Энергосбережение, специализированный журнал №1, 2000г., обложка, прилагается// Advertising by Danfos Energy Saving, specialized magazine No. 1, 2000, cover, attached /

Недостатком указанного датчика является малый диапазон измеренния расхода, при измерении малых расходов, что обусловлено большим перепадом давления, между входом и выходом датчика, вследствие малого условного прохода протечного участка, образуемого диаметрами входного и выходного патрубков и электроакустических преобразователей.The disadvantage of this sensor is the small range of flow measurement when measuring low flow rates, due to the large pressure drop between the input and output of the sensor, due to the small conditional passage of the leakage section formed by the diameters of the input and output pipes and electroacoustic transducers.

Технический результат полезной модели направлен на расширение диапазона и повышение точности измерения.The technical result of the utility model is aimed at expanding the range and improving the accuracy of measurement.

Решение поставленной задачи достигается тем, что датчик ультразвукового расходомера, содержаший прямолинейный мерный участок, вход и выход которого выполнены в виде конфузора и диффузора, электроакустические преобразователи, входной и выходной патрубки, при этом входной и выходной патрубки выполнены в виде прямолинейных участков с диффузором на входном и конфузором на выходном, причем диаметр конфузора и диффузора мерного участка равны диаметрам диффузора и конфузора входных патрубков, а электроакустические преобразователи установлены по оси датчиков на переходах от диффузора патрубка в конфузор мерного участка и диффузора мерного участка в конфузор выходного патрубка.The solution to this problem is achieved by the fact that the sensor of the ultrasonic flow meter, containing a straight linear measuring section, the input and output of which is made in the form of a confuser and a diffuser, electro-acoustic transducers, input and output pipes, while the input and output pipes are made in the form of straight sections with a diffuser at the input and a confuser at the output, the diameter of the confuser and diffuser of the measuring section being equal to the diameters of the diffuser and confuser of the inlet pipes, and the electroacoustic transducers are installed enes on the sensors axes at the transitions from the diffuser nozzle in the converging tube and the diffuser portion dimensional dimensional plot in converger outlet.

Отличительными признаками от прототипа является то, что: входной и выходной патрубки выполнены в виде прямолинейных j iacTKOB с диффузором на входном и конфузором на выходном, причем диаметр конфузора и диффузора мерного участка равны диаметрам диффузора и конфузора входных патрубков, а электроакустические преобразователи установлены по оси датчиков на переходах от диффузора патрубка в конфузор мерного участка и диффузора мерного j iacTKa в конфузор выходного патрубка.Distinctive features of the prototype is that: the inlet and outlet nozzles are made in the form of straight j iacTKOB with a diffuser at the inlet and a confuser at the outlet, and the diameter of the confuser and diffuser of the measuring section are equal to the diameters of the diffuser and confuser of the inlet pipes, and the electroacoustic transducers are installed along the axis of the sensors at transitions from the nozzle diffuser to the confuser of the measuring section and the measuring diffuser j iacTKa to the confuser of the outlet pipe.

Заявляемая полезная модель позволяет обеспечить снижение перепада давления между входом и выходом датчика за счет увеличения размеров условного прохода протечных участков, между электроакустическими преобразователями и патрубками, образуемых диффузором и конфузором входного и выходного патрубков, конфузором и диффузором мерного участка, до размеров условного диаметра прямолинейных )Д1астков патрубков.The inventive utility model allows to reduce the pressure drop between the input and output of the sensor by increasing the size of the conditional passage of the leaking sections, between the electro-acoustic transducers and pipes formed by the diffuser and confuser of the input and output pipes, the confuser and the diffuser of the measuring section, to the dimensions of the nominal diameter of the rectilinear) D1astkov branch pipes.

На чертеже схематически представлена конструкция датчика ультразвукового расходомера.The drawing schematically shows the design of the sensor of an ultrasonic flow meter.

Датчик ультразвукового расходомера содержит мерный участок трубопровода, образованный прямолинейным участком I, конфузором 2 и диффузором 3, входной и выходной патрубки, образованные прямолинейными участками 4 и 5, диффузором и конфузором 7, а также электроакустические преобразователи 8 и 9, установленные по оси датчика на переходах 10 диаметров от диффузора,6, входного патрубка в конфузор 2 мерного участка, и диффузора 3 мерного участка и конфузора 7 выходного патрубка.The sensor of the ultrasonic flow meter contains a measured section of the pipeline formed by the straight section I, the confuser 2 and the diffuser 3, the inlet and outlet nozzles formed by the straight sections 4 and 5, the diffuser and the confuser 7, as well as electro-acoustic transducers 8 and 9 installed along the sensor axis at the transitions 10 diameters from the diffuser, 6, the inlet pipe to the confuser 2 of the measured section, and the diffuser 3 of the measured section and the confuser 7 of the output pipe.

при пропускании зондирующего сигнала по потоку в качестве излучателя работает электроакустический преобразователь 8, а в качестве приемника электроакустический преобразователь 9. Изл)П1аемые ультразвуковые колебания от электроакустического преобразователя 8 по прямолинейному участку I, мерного участка, попадают на электроакустический преобразователь 9. Пропускание зондирующего сигнала против потока происходит аналогично, причем в качестве излучателя работает электроакустический преобразователь 9, а в качестве приемника электроакустический преобразователь 8.when the probe signal is passed through the stream, the electro-acoustic transducer 8 is used as the emitter, and the electro-acoustic transducer 9 is used as the receiver. Izl) The probable ultrasonic vibrations from the electro-acoustic transducer 8 along the rectilinear section I of the measured section are transmitted to the electro-acoustic transducer 9. Transmission of the probe signal against the flow occurs similarly, moreover, the electro-acoustic transducer 9 works as the emitter, and the electro-acus as the receiver converter 8.

При наличии расхода контролируемой среды происходит сложение векторов скорости ультразвуковых колебаний и осредненной скорости контролируемой среды, приводящее к изменению времени распространения ультразвука между электроакустическими преобразователями, при этом по направлению потока среды время уменьшается против потока возрастает.In the presence of the flow rate of the controlled medium, the velocity vectors of ultrasonic vibrations and the averaged speed of the controlled medium are added, leading to a change in the propagation time of ultrasound between the electro-acoustic transducers, while the time decreases in the direction of the medium flow against the flow.

Реализация предлагаемой конструкции датчика позволяет обеспечить протекающему через его протечную полость, потоку контролируемой среды испытывать наименьшее сопротивление со стороны элементов конструкции датчика, вследствие увеличения условного прохода протечной полости, между электроакустическими преобразователями и патрубками, до значений условного диаметра входного и выходного патрубков, что уменьшает вихреобразование и, следовательно, повысить верхний предел осредненных скоростей, при которых измеряемая среда может быть озвученной, и, таким образом, расширяет диапазон и повышает точность измерения. Implementation of the proposed sensor design allows the flow of a controlled medium flowing through its flowing cavity to experience the least resistance from the structural elements of the sensor, due to an increase in the nominal passage of the flowing cavity, between electroacoustic transducers and pipes, to the values of the nominal diameter of the inlet and outlet pipes, which reduces vortex formation and therefore, increase the upper limit of the averaged velocities at which the medium to be measured can be scientists, and thus extends the range and increases measurement accuracy.

Claims

An ultrasonic flowmeter sensor containing a linear measuring section, the input and output of which is made in the form of a confuser and a diffuser, electro-acoustic transducers, input and output pipes, characterized in that the input and output pipes are made in the form of straight sections with a diffuser at the input and a confuser at the output, moreover, the diameter of the confuser and diffuser of the measuring section is equal to the diameters of the diffuser and confuser of the inlet pipes, and the electroacoustic transducers are installed along the axis of the sensors at the transitions from iffuzora nozzle in the converging tube and the diffuser portion dimensional dimensional plot in converger outlet.