Одноканальный частотно-импульсный ультразвуковой расходомер

1 2 J

L. J

II

Изобретение относится к области ультразвукового приборостроения и может быть использовало для измерения расхода жидкостей.

Известны одноканальные частотно-импульсные ультразвуковые расходомеры, содержащие ультразвуковой преобразователь, генератор электрических импульсов, усилитель приНИмаемых сигналов, коммутатор, умложитель частот, смеситель, частотомер, автогенератор с автоматической подстройкой частот, амллитудный детектор и выходное устройство.

Предложенный расходомер снабжен интегрирующим устройством, вход которого подключен к генератору импульсов, а выход - к переменной емкости, например варикату, включенной iB колебательный контур умножителя частоты.

Такая конструкция улучщает метрологические характеристики прибора.

На чертеже представлена блок-схема описываемого расходомера, содержащего ультразвуковой преобразователь 1, электронный коммутатор 2, усилитель 3 принятых имлульсов, генератор 4 импульсов, умдожитель 5 частоты, смеситель (каскад вычитания) 6, частотомер 7, интегрирующее звено 8, автогенератор 9 с автоматической подстройкой частоты, амплитудный детектор 10, :выходное устройство 11, интегрирующее устройство 12.

звуковой расходомер работает следующим образом .

Импульсы генератора 4 возбуждают излучающий пьезоэлемент ультразвукового преобразователя , ультразвуковые колебания распространяются в .потоке жидкости, принимаются пьезоэлементом, усиливаются в усилителе 3 и подаются 1на запуск генератора 4. Частота следования импульсов генератора 4 зависит

от времени распространения ультразвуков в жидкости и, следовательно, от расхода.

С помощью коммутатора 2 направление излучения периодически меняется на противоположное . Пр« излучении по лотоку получаем

частоту следования импульсов. В умножителе 5 осуществляется умножение частот следования и одновременное преобразование .последовательности импульсов в синусоидальные колебания . Умноженные в п раз частоты подаются на смеситель 6, где сравниваются с частотой автогенератора 9. Частота автогенератора автоматически подстраивается по постоянной составляющей умноженных частот следования , Которая может изменяться нри изманеНИИ скорости звука в жидкости. В результате вычитания частот в смесителе получаются разностные частоты. Обе разностные частоты поочередно измеряются частотомером 7, на выходе которого получается пульсирующее с часременной составляющей пульсирующего напряжения нрямо нропорциональна скорости жидкости, т. е. расходу.

Измерение амплитуды -выполняется амплитудным детектором 10. Выходное устройство // слулсит для формирования унпфицироваиного ВЫХОДНОГО сигнала определенной мощности , а интегрирующее устройство 12 - для получения постояйного напряжения, зависящего от периода следования импульсов генератора 4. Напряжение интегрирующего устройства используется для управления частотой умножителя, т. е. для управления коэффициентом умножения. Импульсы с генератора 4 поступают на умножитель 5 ,и одновременно на интегрирующее устройство 12, на выходе которого получается иостоялное «апряжение, иропорц.иональное изменению скорости звука в жидкости. Напряжение подается на управление варикапом, включенным в колебательный -контур умножителя. Параметры схемы выбираются таким образом, чтобы при изменяю- , щемся периоде следования импульсов всегда совершалось определенное число п колебаний контура умножителя.

Предмет изобретения

Одноканальиый частотно-импульсный ультразвуковой расходомер, содержащий ультразвуковой преобразователь, генератор электрических импульсов, усилитель принимаемых сигналов, -коммутатор, умножитель частот, смеситель , частотомер, автогенератор с автоматической подстройкой частот, амплитудный детектар и выходное устройство, отличающийся тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик, он снабжен интегрирующим устройством, вход которого подключен к генератору импульсов, а выход - К переменной емкости, например варикапу, включенной в колебательный контур умножителя частоты.