Spôsob a zariadenie na meranie rýchlosti prúdenia kvapalín

Číslo patentu: E 9432

Dátum: 01.06.2005

Autor: Schäfer Burghard

Je ešte 5 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

SPÓSOB A ZARIADENIE NA MERANIE RÝCHLOSTl PRÚDENlA KVAPALÍN0001 Vynález sa týka spôsobu na meranie rýchlosti prúdenia kvapalín na základe rozdielu dôb priechodu podľa úvodnej časti nároku 1. Ďalej sa týkazariadenia na uskutočňovaniu spôsobu.0002 Meranie rýchlosti prúdenia kvapalín meraním doby priechodu ultrazvukových signálov v smere prúdenia a proti smeru prúdenia s následným vytváraním rozdielu je známe. Možno porovnat dokumenty DE 195 30 054 C,DE 103 28 662 A, DE 33 31 531 C alebo DE 33 31 519 C. Tieto spisy opisujú rôzne spôsoby, s ktorých pomocou sa majú uvedené problémy vyriešiť, ktoré využívajú závislosti momentálnej rýchlosti šírenia zvuku teploty a tlaku alebo odrazov ultrazvukových vĺn na stenách meraného úseku alebo pevných teliesalebo fúkania vzduchu v kvapaline.0003 Presné meranie doby priechodu je tiež sťažené tým, že ultrazvukové generátory samotné na základe ich mechanickej zotrvačnostl pomaly nakmitávajú a dokmitávajú, následkom čoho bude prijímaný signál následne0004 Tento vynález je založený na úlohe poskytnúť spôsob vyššie uvedeného druhu, ktorý je vtakom stave, že sa adaptívne prispôsobuje nazmeny rýchlosti šírenia zvuku a potláča rušenie. 0005 Táto úloha je riešená spôsobom so znakmi nároku 1.0006 Tento spôsob meria v prvom priechodu dobu trvania, ktorá uplynie medzi vyslaním ultrazvukového signálu a výskytom lubovolného, tu k-tého pulzu prijatého signálu. Pritom sa budí vysielajúci menič sledom pulzov z n pulzov (n 2 1), tak zvaný zhluk. Toto prvé meranie nastáva výhodne v smere prúdenia. Následne sa do meraného úseku vyšle identický ultrazvukový signál v protilahlom smere, pričom vysielací a prijímací menič si svoju funkciu vymenia. Tiež stým spojené druhé meranie doby začína vysielaním ultrazvukového signálu a končí prijatím k-tého prijímaného pulzu. Úloha vybrat v druhom prijímanom signáli k-tý pulz, ktorý presne zodpovedá prvému prijatému signálu, sa vyrieši tým, že prijímací obvod sa zaktivuje až potom čo ubehne ochranná doba, ktorá je pevne spojená sdobou zistenou vprvom0007 Tým, že počas druhého merania meracie zapojenie najskôr zostáva odpojené, nemôžu počas tejto doby vznikajúce rušivé zvukové pulzy rušiť meranie.0008 Na základe skutočnosti, že ochranná doba je pevne spojená s dobou zistenou vprvom meraní, sa adaptívne vyrovnávajú zmeny rýchlosti šíreniazvuku, ktoré vznikli následkom zmien sčasom alebo tlakom, teplotou alebohustotou kvapaliny, bez potreby zvláštneho adaptačného zapojenia.0009 Podľa prvého uskutočnenia tohto vynálezu je ochranná doba rovnádobe zistenej pri prvom meraní.0010 Podľa výhodného uskutočnenia sa na zostavenie ochrannej doby prvá zmeraná doba skráti opevnú výšku, ktorá je nižšia než doba trvania periódy budúceho pulzu. To znamená, že meracie zapojenie sa aktivuje o tento krátky časový interval skôr. To umožňuje tiež pri meraní rýchlosti prúdenia rovnému nuIe, pri ktorom je doba priechodu zvuku vdoprednom smeru a v spiatočnom smere identická, počas druhého merania presne detekovať k-tý0011 Podľa výhodného uskutočnenia zodpovedá výška skráteniaochrannej doby jednej osmine doby trvania periódy.0012 Hoci je v podstate bezvýznamné, ktorým z budúcich pulzov začína príslušné meranie v doprednom a spätnom smere, odporúča sa toto meranie začinat buď pri prvom alebo pri poslednom pulze. Preto je meracie zapojenie0013 Minimálny, nie však celkom zanedbatelný vplyv na presnosť merania má výber k-tého pulzu v príslušnom prijatom signáli. Výhodne sa ako k-tý pulz zvolí ten pulz, pri ktorom analógový vlnový sled má bud najväčšiu amplitúdu alebo ešte lepšie väčšiu strmosť hrán pri priechode nulou resp. na rozlišovacej0014 Namiesto merania oboch dôb priechodu vdoprednom a spätnom smere a následného zostavovania rozdielu možno tiež merať priamo dobu medzi koncom ochrannej doby a k-tým pulzom druhého merania. Táto doba, od ktorej je nutné pripadne odpočítať pevný časový interval, o ktorý je skrátená ochranná doba, zodpovedá presne rozdielu v dobách priechodu ultrazvukového signálu v doprednom a spätnom smere. Z nej možno ďalej bez ďalších údajov vypočítať rýchlosť prúdenia a z rýchlosti prúdenia prietočné množstvo0015 Predmetom tohto vynálezu je ďalej zariadenie, s ktorým možno realizovať vyššie opisaný spôsob a jeho uskutočnenie a varianty. Jedno takézariadenie je predmetom nároku 11.0016 Na základe výkresov bude teraz podrobnejšie opísaný spôsobmerania podľa tohto vynálezu a k nemu použiteľné meracie zapojenie.Spôsoby uskutočnenia vynálezu a priemyslová využite|nost0017 Obr. 1 ukazuje ultrazvukom meraný úsek 11, ktorým preteká rýchlosťou v kvapalina, na ktorého začiatku je usporiadaný ultrazvukový vysielajúci menič 10 a na ktorého konci je usporiadaný ultrazvukový prijímací menič 12. Ultrazvukový generátor 3 vyrába vysokofrekvenčné ultrazvukové pulzy. Počet, obmedzený na n (n 2 1), týchto ultrazvukových pulzov (zhluk 1) sa prepojí cez prepínač A 1 na vysielajúcí menič 10. Ten ich premení na ultrazvukové kmity, ktore prechádzajú meraným úsekom 11 a prijímacím meničom 12 sa premenia na analógový signálový sled (W 1). Ten je prevedený prepínačom A 3 na vstup operačného zosilňovača 5, zapojeného ako zosilňovač a komparátor, na ktorého druhý vstup je privedené referenčné napätie Um. Na výstupe operačného zosilňovača 5 sa objaví zodpovedajúci obdĺžnikový signál D 1, ktorý sa privádza na čítačku 4. Tá počíta pulzy signálového sledu D 1. Akonáhle sa spočíta k-tý pulz, vydá čítačka 4 stop signál na riadiace a procesné0018 Riadiace a procesné zariadenie 2 je spojené so zariadením 1 na meranie času, ktoré sa pri začiatku práve oznamovaného merania zapne a s ktým pulzom odopne. Doba T 1, ktorá medzitým uplynie, sa dočasne uloží do0019 Následne sa prepnú prepínače A 1, A 2, A 3, A 4, takže sa doterajší prijímací menič 12 stane vysíelajúcim meničom, doterajší vysielajúcí menič 10 sa stane prijímacím meničom. Následne vyšle ultrazvukový generátor 3 opäť počet, obmedzený na rovnaký počet n (n 2 1), budiacich pulzov na menič 12, EF 1 754 026 33557 n

MPK / Značky

MPK: G01F 1/66

Značky: prúdenia, meranie, zariadenie, kvapalín, rychlostí, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/13-e9432-sposob-a-zariadenie-na-meranie-rychlosti-prudenia-kvapalin.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob a zariadenie na meranie rýchlosti prúdenia kvapalín</a>

Podobne patenty