[go: up one dir, main page]

SU1364882A1 - Ultrasonic time-frequency flowmeter - Google Patents

Ultrasonic time-frequency flowmeter Download PDF

Info

Publication number
SU1364882A1
SU1364882A1 SU853970822A SU3970822A SU1364882A1 SU 1364882 A1 SU1364882 A1 SU 1364882A1 SU 853970822 A SU853970822 A SU 853970822A SU 3970822 A SU3970822 A SU 3970822A SU 1364882 A1 SU1364882 A1 SU 1364882A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
circuit
frequency
output
key
generators
Prior art date
Application number
SU853970822A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Гатович Сафин
Николай Георгиевич Кокшин
Владимир Михайлович Захаров
Юрий Вячеславович Федоров
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1686
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1686 filed Critical Предприятие П/Я А-1686
Priority to SU853970822A priority Critical patent/SU1364882A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1364882A1 publication Critical patent/SU1364882A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цель изобретени  - повышение точности и упрощение эксгглуатации расходомера. Импульсы генератора 1 через ключ 3, схему 14 совпадени  и схему 15 установки за врем  действи  разрешающего импульса формировател  13 поступают на счетчик 16,;на выходе которого устанавливаетс  код, равный значению коэффициента умножени . Этот код переписываетс  в делитель 4 и измерительное устройство 24, в котором по значени м разностной частоты с выхода схемы 21 определ етс  значение расхода . Устр-во позвол ет автоматически устанавливать коэффициент внутреннего умножени  и несущих частот управл емых генераторов 1 и 2 в зависимости от диаметра датчика и скорости распространени  ультразвуковых волн, обеспечива  большой диапазон работы устройства. 2 ил. i (ЛThis invention relates to a measurement technique. The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplify the flow meter prediction. The pulses of the generator 1 through the switch 3, the coincidence circuit 14 and the installation circuit 15 during the time of the permissive pulse of the driver 13 arrive at the counter 16, and the output of which sets a code equal to the value of the multiplication factor. This code is rewritten into divider 4 and measuring device 24, in which the flow rate is determined from the difference frequency values from the output of circuit 21. The device allows you to automatically set the internal multiplication factor and carrier frequencies of the controlled oscillators 1 and 2 depending on the diameter of the sensor and the speed of propagation of ultrasonic waves, providing a large range of operation of the device. 2 Il. i (L

Description

соwith

О5O5

эuh

00 00 tsD00 00 tsD

ф1/г.f1 / g.

1one

Изобретение относитс  к измери - тельной технике и может быть использовано дл  измере}1и  расходов различных жидких сред.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the flow rate of various liquid media.

Цель изобретени  - повышение точности и упрощение эксплуатации расходомера .The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplify the operation of the flow meter.

На фиг. изображена принципиальна  блок-схема расходомера; на фиг.2 временные диаграммы сигналов в точках схемы расходомера.FIG. shows a schematic block diagram of a flow meter; 2, time diagrams of signals at points in a flow meter circuit.

Расходомер состоит из управл емых генераторов 1 и 2, соединенных через первый ключ 3 с входом делител  4 частоты; формировател  5 зондирующих импульсов, второго 6, третьего 7 и четвертого 8 ключей, усилител -формировател  9, входом соединенного с выходом третьего ключа 7, тактового распределител  10, входом соединенного с выходом делител  4 частоты и выходами с входом формировател  5 зондирующих импульсов и через него с входом второго ключа 6, а также с коммутатором 11; временного селектора 12, входами подключенного к входам . тактового распределител  10 и усилител -формировател  9 приемных сигналов , а выходом соединенного с входом четвертого ключа 8; формировател  13 временных интервалов, имеющего входами св зь с одним из выходов тактового распределител  10 и с одним из выходов усилител -формировател  9; схемы 14 совпаден1г , подключенной одним входом к выходу формировател  13 временных интервалов, а друг им входом соединенной с входом делител  4 частоты; схемы 15 установки внутреннего умножени  (например, схема ИЛИ), одним из входов соединенной со схемой 14 совпадени ; первого реверсивного счетчика 16 управлени  коэффициентом делени  делител  4 частоты; третьего 17 и второго 18 реверсивных счетчиков управлеьш  соответственно второй 19 и первой 20 схемами управлени  частотами генераторов 1 и 2, причем входы счетчиков 7 и 18 через ключ соедине ны с временным селектором 12, а второй выход второго счетчика 18 св зан с входом схемы 15 установки внутреннего коэффициента умножени ; схемы 2 1 выделени  разностной частоты, входы которой соединены с выходами генераторов 1 и 2; приемопередающих преобразователей 22 и 23, соеднненньпс через ключи 6 и 7 соответственно с фор-The flow meter consists of controlled generators 1 and 2, connected via the first switch 3 to the input of a divider 4 frequencies; shaper pulse 5, the second 6, third 7 and fourth 8 keys, amplifier-shaper 9, the input connected to the output of the third key 7, clock distributor 10, the input connected to the output of the splitter 4 frequency and the outputs of the shaper puller 5 and through it with the input of the second key 6, as well as with the switch 11; time selector 12, the inputs connected to the inputs. the clock distributor 10 and the amplifier-amplifier 9 receiving signals, and the output connected to the input of the fourth key 8; a driver 13 time intervals, having inputs connected with one of the outputs of the clock distributor 10 and with one of the outputs of the amplifier forming 9; circuit 14 coincided 1g connected by one input to the output of the imaging unit 13 time intervals, and their other input connected to the input of the divider 4 frequency; an internal multiplication setting circuit 15 (e.g., an OR circuit), one of the inputs connected to a coincidence circuit 14; a first reversible counter 16 controlling the division ratio of the 4 frequency divider; the third 17 and second 18 reversible counters control the second 19 and first 20, respectively, frequency control circuits of generators 1 and 2, the inputs of counters 7 and 18 being connected via a key to the time selector 12, and the second output of the second counter 18 is connected to the input of the installation circuit 15 internal multiplication factor; difference frequency allocation circuitry 2 1, the inputs of which are connected to the outputs of generators 1 and 2; transceiver converters 22 and 23, connected via keys 6 and 7, respectively, with

822822

мирователем 5 зондируюоц1х импульсов и усилителе1 г-формирователем 9; измерительного устройства 24, один вход которого имеет св зь с выходом первого счетчика 16, а второй - с выходом схемы 21 вьщелени  разностной частоты.worldwalker 5 probe pulses and amplifier 1 d shaper 9; the measuring device 24, one input of which is connected with the output of the first counter 16, and the second with the output of the differential-frequency-sharing circuit 21.

Расходомер работает следующим образом .The flow meter works as follows.

Управл емые генераторы 1 и 2 вырабатывают импульсы с периодами следовани  Tj и Т,(фиг.2а, ж)„ Предварительно сигналами коммутатора 11 клю чи 3 и 6-8 переведены в режим излучени  УЗВ, например, по потоку.При этом импульсы генератора 1 через ключ 3 подаютс  на делитель 4 частоты с коэффициентом делени  п, на выходе которого по вл ютс  сигналыThe controlled generators 1 and 2 produce pulses with the following periods Tj and T, (fig.2a, g). Previously, with switch 11 signals, keys 3 and 6-8 are switched to the USI emission mode, for example, downstream. Generator 1 pulses through the key 3 is fed to a frequency divider 4 with a division factor of p, at the output of which signals appear

(фиг,26} о Первый из них через такто- вьй распределитель 10, формирователь 5 зондирующих импульсов и ключ 6 по- даетс  на передающий преобразователь 22 (фиг,2в), УЗВ, проход  через измер емую жидкость, принимаетс  преобразователем 23 и через ключ 7, усилитель-формирователь 9 (фиг,2в) поступает на вход дискриминатора 12 времени , где сравниваетс  с опорным сигна-(FIG. 26} O. The first one through the clock distributor 10, the driver 5 of the probe pulses and the key 6 is sent to the transmitter converter 22 (FIG. 2b), the ACW, the passage through the measured liquid is received by the converter 23 and through the key 7, the amplifier-shaper 9 (FIG. 2c) is fed to the input of the time discriminator 12, where it is compared with the reference signal

лом, поступающим с второго выхода тактового распределител  10 (фиг,2д}. Далее в зависимости от временного расположени  этих двух сигналов через ключ 8, счетчик 18, цифроаналоговыйscrap coming from the second output of the clock distributor 10 (FIG. 2d). Further, depending on the temporal location of these two signals through key 8, counter 18, digital-analog

преобразователь 20 происходит управление частотой импульсов генератора 1 до совпадени  во времени опорного и приемного сигналов. Импульсом с третьего выхода тактового распределител  10 (фиг,2е, в) коммутатор 1 переключает всю схему в режим излучени  против потока. При этом повтор ютс  вьщ1еописанные циклы (фиг,2ж, е ) , При первом включении расходомераThe converter 20 controls the frequency of the pulses of the generator 1 until the reference and receive signals coincide. By an impulse from the third output of the clock distributor 10 (Fig. 2e, c), switch 1 switches the whole circuit to radiation upstream mode. The cycles described are repeated (Fig. 2g, e). When the flow meter is first turned on.

ос тцествл етс  выбор и установка значени  коэффициента внутреннего умножени . Дл  этого в Одном из режимов излучени  УЗВ, например,по потоку фор- мирователь 13 формирует разрешающийIt is essential to select and set the value of the internal multiplication factor. For this purpose, in one of the modes of radiation by ultrasound, for example, downstream, the former 13 forms

дл  схемы 14 совпадени  импульсfor circuit 14 coincidence pulse

(фиг,2г) длительностью, равной времени прохождени  УЗВ в датчике. Импульсы генератора 1 через ключ 3,схему 14 совпадени  и схему 15 установки(Fig. 2d) with a duration equal to the time of passage of the ultrasound in the sensor. The pulses of the generator 1 through the key 3, the circuit 14 of the match and the circuit 15 of the installation

только за врем  действи  разрешающего импульса формировател  13 поступают на счетчик 16, на выходе которого устанавливаетс  код, равный значению коэффициента внутреннего умножени .only during the time of the action of the permitting pulse of the imaging unit 13 is sent to the counter 16, the output of which sets a code equal to the value of the internal multiplication factor.

т.е. Пс Затем этот код переписываетс  в делитель 4 и измерительное устрор - ство 24, В последнем по значени м разностной частоты с выхода схемы 2, коэффидиеытов п и преобразоваьш  (определ етс  при градуировке расходомера ) определ етс  значение расхода.those. PS This code is then rewritten to divider 4 and measuring device 24, the value of the flow rate is determined at the last difference difference frequency values from the output of circuit 2, coefficients n and transformed (determined during calibration of the flow meter).

В случае изменени  в услови х эксплуатадии расходомера физико-химических параметров измер емой жидкости скорость УЗВ может значительно отличатьс  от первоначального значени , при котором бьшо установлено значе- кие коэффициента По При этом управл емые генераторы могут работать на нелинейном участке характеристики или требуема  частота окажетс  вне диапазона их перестройки. Тогда возникает необходимость корректировки значени  п с целью обеспечени  функционировани  генераторов в узком диапазоне перестраиваемых частот. Дл  этого в состав расходомера вводитс  дополнительный канал автоматического управлени  коэффициентом внутреннего умножени , который действует следующим образом.In the event of a change in the flow meter physicochemical parameters of the measured fluid, the speed of the ultrasonic scan can differ significantly from the initial value at which the value of the coefficient P is determined. In this case, the controlled generators can operate on the nonlinear part of the characteristic their restructuring. Then there is a need to adjust the value of n in order to ensure the functioning of the generators in a narrow range of tunable frequencies. For this purpose, an additional channel of automatic control of the internal multiplication factor is introduced into the flow meter, which operates as follows.

00

5 five

ти от диаметра датчика и скоростиtee on sensor diameter and speed

распространени  ультразвуковых волн,propagation of ultrasonic waves

обеспечива  большой диапазон работыproviding a wide range of work

устройства.devices.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Ультразвуковой частотно-временной расходомер, содержащий датчик расхода с двум  приемопередающими преобразовател ми , первый и второй управл емые генераторы, формирователь зон- дирующих импульсов, тактовый распределитель , усилитель-формирователь приемных сигналов, временной селектор , схему выделени  разностной частоты , первую и вторую схемы управлени  генераторами, делитель частоты, первый, второй и третий ключи, коммутатор и измерительное устройство, соединенное со схемой выделени  разностной частоты, причем входы управл емых генераторов соединены с выходами соответствующих схем управлени , а выходы - со схемой вьщелеии  раз- 5 ностной частоты и через первый ключ и делитель частоты с тактовым распределителем , который выходами соединен с временньм селектором, коммутатором и через формирователь зондирующих имAn ultrasonic time-frequency flow meter containing a flow sensor with two transceiver transducers, the first and second controlled generators, a shaper of pulses, a clock distributor, a booster of receiving signals, a time selector, a differential frequency selection circuit generators, a frequency divider, the first, second and third keys, a switch and a measuring device connected to the difference frequency allocation circuit, the inputs being controlled the generators are connected to the outputs of the respective control circuits, and the outputs are connected to the output circuit of the differential frequency and through the first switch and frequency divider with a clock distributor, which is connected to the time selector, switch and through the driver Предварительно в счетчике 18 уста- 30 пульсов - с вторым ключом, соединен-Previously, in the counter 18, there are 30 pulses - with the second key, connected навливаетс  число, значение которого зависит от диапазона перестройки и крутизны характеристики генераторов 1 и 2, В режиме слежени  в зависимости От временного расположени  прием- ного и опорного импульсов на дискриминаторе 12 времени (фиг,2д,к) посту пающие на вход реверсивного счетчика 8 импульсы или вычитаютс  или суммируютс  От установленного значени , обеспечива  тем самым требуемую частоту генераторов. При изменении скорости УЗВ на входе счетчика 18 могут сформироватьс  импульсы заема или пе- реполнерси , которые через схему 15 установки поступают соответственно на суммирующий или вычитающий входы реверсивного счетчика 16 управлени  коэффициентом делени  делител  п,a number is cast, the value of which depends on the tuning range and steepness of the characteristics of generators 1 and 2, In tracking mode, depending on the temporal location of the receiving and reference pulses on the time discriminator 12 (fig, 2d, k) pulses or subtracted or added from the set value, thereby providing the required frequency of the oscillators. When the speed of the ultrasonic inspection changes at the input of the counter 18, loan impulses or overfillings can be generated, which, through the installation circuit 15, arrive respectively at the summing or subtractive inputs of the reversible counter 16 т,е, в делителе 4 и измерительном формировател , а выходом через схемуt, e, in the divider 4 and the measuring driver, and the output through the circuit ройстве 24 устанавливаетс  код (+1) или (-1)з Таким образом, обеспечиваетс  функционирование генераторов 1 и 2 в узком диапазоне частот,Code 24 is set to (+1) or (-1). Thus, the generators 1 and 2 are operated in a narrow frequency range, Устройство позвол ет автоматически устанавливать коэффициент внутреннего умножени  и несущих частот управл емых генераторов в зависимое-The device allows you to automatically set the internal multiplication factor and carrier frequencies of the controlled oscillators to dependent ным с приемопередающим преобразователем , который через третий ключ и усилитель-формирователь подключен к временному селектору, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  эксплуатации он снабжен формирователем временных интервалов, схемой совпадени , схемой установки внутреннего коэффициента умножени , первым, вторым и третьим реверсивными счетчиками, четвертым ключом, причем временной селектор через четвертый ключ подключен к второму и третьему реверсивным счетчикам , каждый из которых подсоединен к одной из схем управлени  генератором , а формирователь временных интервалов входами соединен с тактового распределител With a transceiver transducer, which is connected to the time selector via the third key and the driver –former, so that, in order to increase accuracy and simplify operation, it is equipped with a time interval former, a coincidence circuit, the installation scheme of the internal multiplication factor, the first, second and third reversible counters, the fourth key, and the time selector through the fourth key is connected to the second and third reversing counters, each of which is connected to one from the generator control circuits, and the driver of the time intervals of the inputs is connected to the clock distributor выходамиexits и усилител -and power - совпадени , подключенную вторьгм входом к выходу первого ключа - с первым входом схемы установки внутреннего коэффициента умножени , соединен- 55 ной вторым входом с вторым реверсивным счетчиком, а выходом через первый . счетчик с измерительным устройством и делителем частоты.the coincidence connected by the second input to the output of the first key — with the first input of the circuit for setting the internal multiplication factor, connected by the second input to the second reversible counter, and the output through the first. meter with measuring device and frequency divider.
SU853970822A 1985-10-29 1985-10-29 Ultrasonic time-frequency flowmeter SU1364882A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853970822A SU1364882A1 (en) 1985-10-29 1985-10-29 Ultrasonic time-frequency flowmeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853970822A SU1364882A1 (en) 1985-10-29 1985-10-29 Ultrasonic time-frequency flowmeter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1364882A1 true SU1364882A1 (en) 1988-01-07

Family

ID=21203160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853970822A SU1364882A1 (en) 1985-10-29 1985-10-29 Ultrasonic time-frequency flowmeter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1364882A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 162334, кл. G 01 F 1/66, 1963. Авторское свидетельство СССР № 523285, кл. G 01 F 1/66, 1974. Кн сбейли А.Ш., Измайлов A.M. Частотно-временные ультразвуковые расходомеры и счетчики. М.: Машиностроение, 1984, с. 62-68. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5035147A (en) Method and system for digital measurement of acoustic burst travel time in a fluid medium
SU1364882A1 (en) Ultrasonic time-frequency flowmeter
US4345479A (en) Flowmeter system with synchronous clock for generation of timing signals
SU879306A2 (en) Ultrasonic frequency pulse flowmeter
US4203322A (en) Apparatus for the ultrasonic measurement of the flow velocity of fluent media
EP1798529B1 (en) Ultrasonic gas flow meter
SU1649280A2 (en) Ultrasonic sigle-channel flow meter
SU1656329A1 (en) Ultrasonic flowmeter based on frequency-time period measurement
SU1173189A1 (en) Pulse single-channel ultrasonic flowmeter
SU1059432A2 (en) Ultrasonic flowmeter
SU1462114A1 (en) Device for graduating ultrasonic flowmeters
SU1164551A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU1434361A1 (en) Method of measuring propagation velocity of acoustic oscillations in moving media
SU1364889A1 (en) Ultrasonic level gauge
SU568022A1 (en) Wind velocity measuring device
SU1018043A1 (en) Digital radio pulse phase meter
SU734507A1 (en) Single-channel ultrasonic flowmeter
SU1137306A1 (en) Ultrasonic phase digital flowmeter
SU987393A1 (en) Ultrasonic flow speed meter
SU1252954A2 (en) Autocorrelational meter of parameters of pseudorandom phase-shift keyed signal
RU2018089C1 (en) Multichannel ultrasonic flowmeter
SU507813A1 (en) Device for measuring the attenuation coefficient of acoustic oscillations
SU918884A1 (en) Digital phase/frequency meter
SU1408239A1 (en) Ultrasonic vibration meter
SU443325A1 (en) Device for measuring the frequency of electrical oscillations