устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров

Формула изобретения

1. Устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров, содержащее электроакустические преобразователи, вторичный преобразователь расхода с измерительным блоком и линию управляемой задержки, отличающееся тем, что электроакустические преобразователи закреплены на узле, изготовленном из твердого звукопроводящего материала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел для крепления электроакустических преобразователей выполнен из оргстекла.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел для крепления электроакустических преобразователей выполнен в форме призмы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к градуировке измерительных приборов, выполняющих измерение расхода жидкости с помощью ультразвука. Оно может быть использовано и для градуировки расходомеров, измеряющих расход газообразных продуктов.

Известно устройство для градуировки ультразвуковых преобразователей [1] содержащее установленные на отрезке трубопровода, заполненного жидкостью, два обратимых электроакустических преобразователей, связанные с вторичным прибором.

Недостатком устройства является низкая помехоустойчивость из-за использования заполненного жидкостью отрезка трубопровода.

Наиболее близким аналогом изобретения является устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров, содержащее электроакустические преобразователи, вторичный преобразователь расхода с измерительным блоком и линию задержки [2]

Недостатком известного устройства является его недостаточная точность из-за низкой помехоустойчивости и нетранспортабельность из-за того, что в конструкции устройства обязательно используется отрезок трубопровода, заполненный жидкостью, а электроакустические преобразователи устанавливаются на этом отрезке трубопровода, предназначенном для создания акустического канала связи между электроакустическими преобразователями. Используемый отрезок трубопровода, заполненный жидкостью, воспринимает все внешние вибрационные воздействия на него (хождение сотрудников, проезд транспорта и т.п.), вызывая смещение и перемешивание слоев жидкости в трубопроводе и внося этим погрешность в градиуровку прибора. Этот недостаток особенно заметен при градуировке приборов, предназначенных для трубопроводов малого диаметра (до 100 мм). Такая конструкция приводит к тому, что отрезок трубопровода, заполненный жидкостью, требует для своей установки создания фундамента, не передающего внешние вибрационные воздействия на него, что делает невозможным создание переносного градуировочного комплекса, необходимого на практике. Кроме того, такие конструкции подвержены влиянию температуры окружающей среды на точность выполняемой на них градуировки, что вызывает дополнительные сложности при их эксплуатации.

Техническим результатом от использования изобретения является создание переносного, мобильного, транспортабельного устройства, не зависящего от наличия внешних вибраций и изменения температуры окружающей среды, обслуживаемого и перемещаемого одним специалистом и обеспечивающего возможность градуировки расходомеров в полевых условиях.

Это достигается тем, что узел, на котором закрепляют электроакустические преобразователи градуируемого расходомера, изготавливают из твердого звукопроводящего материала, обеспечивающего стабильный акустический контакт между этими преобразователями. Такое устройство, например может быть изготовлено из оргстекла, выполненного, в частном случае, в форме призмы. Тяжелый и нетранспортабельный отрезок трубопровода, заполненный жидкостью, в этом случае не используется. Узел, обеспечивающий стабильный акустический контакт между преобразователями, может быть выполнен и из другого твердого звукопроводящего материала.

Предлагаемая конструкция узла обеспечивает высокую стабильность времени распространения сигнала в устройстве для градуировки ультразвуковых расходомеров.

На чертеже показано устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров.

Оно содержит первичный преобразователь расхода 1, состоящий из двух электроакустических преобразователей (ПЭА) 2 и 3, закрепленных на узле 4 из звукопроводящего материла, вторичный преобразователь расхода (ВП) 5, линию управляемой задержки (ЛЗ) 6 и измерительный блок 7, находящийся в ВП 5.

При необходимости дополнительного повышения точности градуировки возможен учет (корректировка) влияния температуры окружающей среды, вязкости контролируемого потока, либо иных дополнительных, требующих учета параметров. Для этого в устройстве дополнительно к двум основным электроакустическим преобразователям 2 и 3 может быть установлено еще несколько таких же преобразователей, обеспечивающих учет этих влияний, а во вторичном преобразователе 5, соответственно, будут установлены блоки, обеспечивающие возможность проведения такого учета (корректировки).

В режиме градуировки устройство работает следующим образом:

В первом такте ВП 5 вырабатывает зондирующий импульс, который проходит через ПЭА 2, узел 4, ПЭА 3 и далее через ВП 5 в ЛЗ 6 в ходе задержанного сигнала в измерительный блок 7. Во втором такте зондирующий импульс, вырабатываемый ВП 5, проходит через ПЭА 2, узел 4, ПЭА 3 и далее через ВП 5 и ЛЗ 6 (но без задержки) в измерительный блок 7.

Значение калиброванной задержки, вводимой в измерительный тракт расходомера в первом такте, эквивалентно измеряемому значению расхода.

Периоды следования импульсов в первом и втором тактах измерений зависит от времени распространения сигналов в измерительном тракте, образованном первичном преобразователем расхода 1 и линией задержки 6.

Достоинством устройства является возможность получения высокой стабильности времени распространения сигнала, не зависящего от наличия внешних вибраций, ни от изменения температуры окружающей среды.

Это позволяет создать устройство для градуировки ультразвуковых расходомеров, имеющее малые размеры и массу, не требующее создания специальных фундаментов для установки и специальных мер для устранения колебаний температуры окружающего воздуха. За счет повышения стабильности первичного преобразователя 1 возможно снижение нижней границы градуируемого предела измерений до 6,5 м³/ч и ниже без установки дополнительных электроакустических преобразователей.