[go: up one dir, main page]

UA94908C2 - Ultra-sonic flow rate meter - Google Patents

Ultra-sonic flow rate meter Download PDF

Info

Publication number
UA94908C2
UA94908C2 UAA200714330A UAA200714330A UA94908C2 UA 94908 C2 UA94908 C2 UA 94908C2 UA A200714330 A UAA200714330 A UA A200714330A UA A200714330 A UAA200714330 A UA A200714330A UA 94908 C2 UA94908 C2 UA 94908C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
ultrasonic
pair
transformers
reflector
signal propagation
Prior art date
Application number
UAA200714330A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Ереон Мартин Ван Клостер
Корнелиус Йоханнес Хоогендоорн
Original Assignee
Кроне Аг
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 Кроне Аг filed Critical Кроне Аг
Publication of UA94908C2 publication Critical patent/UA94908C2/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

In the claim ultrasonic flow rate meter is described that has continuous-flow for measured medium measuring tube (1) that in cross section has two halves and two pairs (2) of ultrasonic transformers to each of which ultrasonic reflector (4) is related, at that ultrasonic transformers (3) of each pair (2) are placed at common for those half of measuring rube (1) with shift one with respect to another in longwise direction of measuring tube (1), and ultrasonic reflector (4) relates to respective pair (2) of ultrasonic transformers placed at the other half and located, in longwise direction of measuring tube (1) between both ultrasonic transformers (3) in such way that ultrasonic signal emitted by one ultrasonic transformer (3) of pair (2) of ultrasonic transformers comes to the other ultrasonic transformer (3) by V-like pass (5) of propagation of signal through ultrasonic reflector (4) related to that pair (2) of ultrasonic transformers. In the invention it is proposed to place first pair (2) of measuring transformers and second ultrasonic reflector (4) at one half, and the second pair (2) of ultrasonic transformers and first ultrasonic reflector (4) – at the other half of measuring tube. This leads to increase of accuracy of measurements carried out by ultrasonic flow rate meter (fig. 1)

Description

поширення сигналів. Однак дослідження показали, що помилки вимірювань, які становлять близько 0,15 905, все- таки мають місце.signal propagation. However, studies have shown that measurement errors, which are about 0.15 905, still occur.

Виходячи з вищевикладеного, в основу винаходу поставлено задачу створити подібний ультразвуковий витратомір, котрий при визначенні швидкості потоку дозволятиме майже повністю виключити вплив тангенціальних і радіальних збурень потоку на результати вимірювань.Based on the above, the invention is based on the task of creating a similar ultrasonic flowmeter, which, when determining the flow rate, will allow to almost completely exclude the influence of tangential and radial flow disturbances on the measurement results.

У розглянутій вище конструкції ультразвукового витратоміра ця задача вирішується за рахунок того, що перша пара вимірювальних перетворювачів і другий ультразвуковий відбивач розташовані на одній половині вимірювальної труби, а друга пара ультразвукових перетворювачів і перший ультразвуковий відбивач - на іншій половині вимірювальної труби.In the design of the ultrasonic flowmeter considered above, this problem is solved due to the fact that the first pair of measuring transducers and the second ultrasonic reflector are located on one half of the measuring pipe, and the second pair of ultrasonic transducers and the first ultrasonic reflector are located on the other half of the measuring pipe.

Інакше кажучи, винахід передбачає розташування пар ультразвукових перетворювачів з протилежних сторін таким чином, щоб ультразвукові сигнали однієї пари ультразвукових перетворювачів посилались в рухоме середовище, з однієї сторони, а ультразвукові сигнали іншої пари ультразвукових перетворювачів - з іншої сторони. В основі цієї нової схеми лежить висновок, що помилки вимірювань, які залишаються після усунення впливу тангенціальних і радіальних збурень потоку, обумовлені в основному тим, що ці збурення непостійні в осьовому напрямку. Завдяки запропонованому розташуванню шляхів поширення сигналу помилки вимірювань, які пояснюються такою мінливістю, можна практично повністю виключити, як це пояснюється нижче.In other words, the invention provides for the arrangement of pairs of ultrasonic transducers on opposite sides in such a way that the ultrasonic signals of one pair of ultrasonic transducers are sent to the moving medium from one side, and the ultrasonic signals of another pair of ultrasonic transducers are sent from the other side. The basis of this new scheme is the conclusion that the measurement errors that remain after removing the influence of tangential and radial flow perturbations are due mainly to the fact that these perturbations are not constant in the axial direction. Due to the proposed arrangement of the signal propagation paths, measurement errors due to such variability can be practically completely eliminated, as explained below.

Тут слід зазначити, що розташування ультразвукового перетворювача або відбивача "на" одній або іншій половині вимірювальної труби має на увазі таку схему, яка уможливлює передачу, прийом або відбиття ультразвукових сигналів у зоні внутрішньої стінки вимірювальної труби.It should be noted here that the location of the ultrasonic transducer or reflector "on" one or the other half of the measuring pipe implies such a scheme that enables the transmission, reception or reflection of ultrasonic signals in the area of the inner wall of the measuring pipe.

Крім того, під "М-подібними" шляхами поширення сигналу розуміються будь-які такі форми шляхів поширення сигналу, які досягаються розташуванням ультразвукових перетворювачів відповідної пари ультразвукових перетворювачів, дивлячись у напрямку потоку, зі зсувом один відносно одного, а також розташуванням ультразвукового відбивача в розташованому між ними, дивлячись у напрямку потоку, місці. Зокрема, М-подібна форма шляху поширення сигналу не має на увазі обов'язкової наявності певного кута між двома сторонами "У", як і обов'язкової рівності довжин цих сторін.In addition, "M-shaped" signal propagation paths are understood to mean any such shapes of signal propagation paths, which are achieved by the arrangement of the ultrasonic transducers of a corresponding pair of ultrasonic transducers, looking in the direction of flow, with an offset relative to each other, as well as the arrangement of the ultrasonic reflector in the located between them, looking in the direction of the flow, place. In particular, the M-shaped form of the signal propagation path does not imply the mandatory presence of a certain angle between the two sides of "U", as well as the mandatory equality of the lengths of these sides.

В принципі можливий варіант, у якому обидва М-подібних шляхи поширення сигналу проходять в одній і тій же площині. Однак кращий варіант здійснення винаходу передбачає можливість проходження обох М-подібних шляхів поширення сигналу в різних площинах. Крім того, переважно, щоб зазначені різні площини не перетиналися усередині вимірювальної труби. При цьому особливо переважний варіант, у якому ці різні площини проходять паралельно одна одній.In principle, an option is possible in which both M-shaped paths of signal propagation pass in the same plane. However, the best embodiment of the invention provides for the possibility of passing both M-shaped paths of signal propagation in different planes. In addition, it is preferable that the specified different planes do not intersect inside the measuring tube. At the same time, the variant in which these different planes run parallel to each other is particularly preferred.

Розглянуті вище переваги винаходу досягаються вже при наявності всього двох пар ультразвукових перетворювачів. Однак кращий варіант здійснення винаходу передбачає можливість використання щонайменше однієї додаткової пари ультразвукових перетворювачів зі співвіднесеним з нею ультразвуковим відбивачем для реалізації ще одного М-подібного шляху поширення сигналу. При цьому особливо переважно використати кілька таких додаткових пар ультразвукових перетворювачів, щоб у декількох окремих один від одного і переважно площинах, що проходять паралельно одна одній реалізувати по одному М-подібному шляху поширення сигналу, причому ультразвукові перетворювачі, які задають сусідні шляхи поширення сигналу, повинні бути розташовані на різних половинах вимірювальної труби. Таким чином, дивлячись у радіальному напрямку вимірювальної труби, одержуємо набір М-подібних шляхів поширення сигналу, розчини і вершини яких розташовуються поперемінно на одній і на інший половинах вимірювальної труби.The advantages of the invention discussed above are achieved even with the presence of only two pairs of ultrasonic transducers. However, a better variant of the invention provides for the possibility of using at least one additional pair of ultrasonic transducers with an ultrasonic reflector associated with it to implement one more M-shaped signal propagation path. At the same time, it is particularly preferable to use several such additional pairs of ultrasonic transducers in order to implement one M-shaped signal propagation path in several separate and preferably parallel planes, and the ultrasonic transducers that specify adjacent signal propagation paths must be located on different halves of the measuring pipe. Thus, looking in the radial direction of the measuring tube, we obtain a set of M-shaped paths of signal propagation, the solutions and vertices of which are located alternately on one and the other half of the measuring tube.

У кращому варіанті здійснення винаходу два ультразвукових відбивачі можуть бути розташовані, дивлячись у поздовжньому напрямку вимірювальної труби, на відстані один від одного, не перевищуючій максимальної відстані між двома ультразвуковими перетворювачами пари ультразвукових перетворювачів. При цьому особливо кращий варіант, у якому всі ультразвукові відбивачі розташовані, дивлячись у поздовжньому напрямку вимірювальної труби, на одному і тому ж відрізку вимірювальної труби.In the best embodiment of the invention, two ultrasonic reflectors can be located, looking in the longitudinal direction of the measuring pipe, at a distance from each other, not exceeding the maximum distance between two ultrasonic transducers of a pair of ultrasonic transducers. At the same time, the variant in which all ultrasonic reflectors are located, looking in the longitudinal direction of the measuring pipe, on the same section of the measuring pipe, is particularly preferable.

Поряд з розглянутою вище задачею винаходу часто також виникає проблема оснащення ультразвукового витратоміра діагностичною функцією, яка дозволяє робити висновок про те, чи протікає процес вимірювань коректно.Along with the problem of the invention considered above, the problem of equipping the ultrasonic flowmeter with a diagnostic function that allows you to conclude whether the measurement process is proceeding correctly often also arises.

У розглянутій вище конструкції ультразвукового витратоміра ця задача вирішується за рахунок того, що ультразвуковий витратомір містить третю пару ультразвукових перетворювачів зі співвіднесеним з нею ультразвуковим відбивачем для реалізації М-подібного шляху поширення сигналу, який проходить у площині, котра всередині вимірювальної труби перетинає дві інші площини поширення сигналу.In the design of the ultrasonic flowmeter considered above, this problem is solved due to the fact that the ultrasonic flowmeter contains a third pair of ultrasonic transducers with an ultrasonic reflector associated with it to implement an M-shaped signal propagation path that passes in a plane that intersects two other propagation planes inside the measuring pipe signal

Інакше кажучи, відповідно до винаходу, це рішення передбачає використання третього шляху поширення сигналу, який в будь-якому випадку проходить під таким відмінним від нуля кутом щодо двох інших площин, щоб перетинати ці дві площини поширення сигналу в області рухомого потоку середовища. Це дозволяє, наприклад, отримати таку діагностичну функцію, за допомогою якої можна виявити наявність забруднень, які накопичились на дні вимірювальної труби.In other words, according to the invention, this solution involves the use of a third signal propagation path, which in any case passes at such a non-zero angle with respect to the other two planes, to cross these two signal propagation planes in the area of the moving medium flow. This allows, for example, to obtain such a diagnostic function, with the help of which it is possible to detect the presence of impurities that have accumulated at the bottom of the measuring pipe.

Зокрема, наслідком подібного нагромадження забруднень може бути зсув точки на трубі, у якій передбачене відбиття сигналу, до середини вимірювальної труби, що також вкорочує довжину шляху акустичного сигналу.In particular, the consequence of such an accumulation of impurities can be a shift of the point on the pipe where the signal is expected to be reflected to the middle of the measuring pipe, which also shortens the length of the path of the acoustic signal.

Тому, якщо в процесі проведення вимірювань буде виявлене зменшення часу проходження сигналу в третій площині, яка перетинає дві інші площини, це може служити ознакою небажаного відкладення забруднень. Крім того, розташування третього М-подібного шляху поширення сигналу в площині, яка перетинає всередині вимірювальної труби дві інші площини, також може використовуватися як додатковий засіб вимірювань витрати середовища, щоб ще більше підвищити точність вимірювань витрати.Therefore, if in the process of measurements, a decrease in the signal transit time is detected in the third plane, which intersects the other two planes, this may serve as a sign of unwanted deposition of pollutants. In addition, the location of the third M-shaped path of signal propagation in a plane that intersects two other planes inside the measuring pipe can also be used as an additional means of measuring the flow of the medium to further increase the accuracy of the flow measurements.

При цьому в кращому варіанті здійснення винаходу дві зазначені інші площини можуть не перетинатися усередині вимірювальної труби. При цьому особливо кращий варіант, у якому дві вказані інші площини проходять паралельно одна одній, а третя площина проходить перпендикулярно до них. У цьому випадку переважно, щоб третя площина проходила через поздовжню вісь вимірювальної труби.At the same time, in the best embodiment of the invention, the two specified other planes may not intersect inside the measuring pipe. At the same time, the variant in which the two specified other planes run parallel to each other, and the third plane runs perpendicular to them, is particularly preferable. In this case, it is preferable that the third plane passes through the longitudinal axis of the measuring pipe.

У кращому окремому варіанті здійснення винаходу ультразвуковий витратомір може містити ще і четверту пару ультразвукових перетворювачів зі співвіднесеним з нею ультразвуковим відбивачем для реалізації М- подібного шляху поширення сигналу, який проходить у площині, яка перетинає перші дві площини поширення сигналу всередині вимірювальної труби, причому третя площина і четверта площина проходять відносно першої площини і другої площини під кутом, відмінним від 90", і непаралельні одна одній. Таким чином, зону дії описаної вище діагностичної функції можна поширити на кілька контрольованих точок відбиття сигналу.In the best separate embodiment of the invention, the ultrasonic flow meter can also contain a fourth pair of ultrasonic transducers with an associated ultrasonic reflector to implement an M-shaped signal propagation path that passes in a plane that intersects the first two signal propagation planes inside the measuring pipe, and the third plane and the fourth plane pass relative to the first plane and the second plane at an angle other than 90", and are not parallel to each other. Thus, the range of the diagnostic function described above can be extended to several controlled signal reflection points.

Інші кращі окремі варіанти здійснення винаходу аналогічні варіантам здійснення винаходу, розглянутим вище відносно першого об'єкта винаходу, зокрема, що стосується застосування декількох додаткових пар ультразвукових перетворювачів, передбачених, зокрема, для одержання М-подібних шляхів поширення сигналу в різних площинах, які переважно проходять паралельно одна одній.Other preferred separate embodiments of the invention are similar to the embodiments of the invention discussed above with respect to the first object of the invention, in particular, as regards the use of several additional pairs of ultrasonic transducers, provided, in particular, for obtaining M-shaped paths of signal propagation in different planes, which preferably pass parallel to each other.

Нарешті, винахід також належить до ультразвукового витратоміра, який містить проточну для вимірюваного середовища вимірювальну трубу, яка, дивлячись у поперечному перерізі, має дві половини, і дві пари ультразвукових перетворювачів, з кожною з яких співвіднесений ультразвуковий відбивач, причому ультразвукові перетворювачі кожної пари розташовані на загальній для них половині вимірювальної труби зі зсувом один відносно одного в поздовжньому напрямку вимірювальної труби, а ультразвуковий відбивач, співвіднесений з відповідною парою ультразвукових перетворювачів, розташований на іншій половині і поміщений, дивлячись у поздовжньому напрямку вимірювальної труби, між обома ультразвуковими перетворювачами таким чином, щоб ультразвуковий сигнал, посланий одним ультразвуковим перетворювачем пари ультразвукових перетворювачів, досягав іншого ультразвукового перетворювача по М-подібному шляху поширення сигналу через ультразвуковий відбивач, співвіднесений із цією парою ультразвукових перетворювачів.Finally, the invention also relates to an ultrasonic flowmeter comprising a flow-through measuring pipe for the medium to be measured, which, when viewed in cross-section, has two halves, and two pairs of ultrasonic transducers, each of which is associated with an ultrasonic reflector, the ultrasonic transducers of each pair being located at common to them half of the measuring pipe with displacement relative to each other in the longitudinal direction of the measuring pipe, and the ultrasonic reflector, correlated with the corresponding pair of ultrasonic transducers, is located on the other half and placed, looking in the longitudinal direction of the measuring pipe, between both ultrasonic transducers in such a way that an ultrasonic signal sent by one ultrasonic transducer of a pair of ultrasonic transducers reached the other ultrasonic transducer along an M-shaped path of signal propagation through an ultrasonic reflector associated with this pair of ultrasonic transducers chiv

Як відзначалося вище, ультразвукові перетворювачі звичайно розміщають у гніздах або кишенях, які можуть розташовуватися в стінці вимірювальної труби. Проблематичним моментом при цьому є те, що у випадку вимірювань у газах з рідкими фракціями ці фракції відкладаються в гніздах перетворювачів, що може призвести там до проблем. Якщо в гнізді перетворювача осаджується, наприклад, крапля води, то ця крапля за певних умов може утворити перемичку між ультразвуковим перетворювачем і вимірювальною трубою, що призводить до небажаного введення у вимірювальну трубу акустичної енергії, випромінюваної перетворювачем, який при відсутності таких перемичок значною мірою акустично ізольований від вимірювальної труби.As noted above, ultrasonic transducers are usually placed in sockets or pockets that can be located in the wall of the measuring pipe. The problematic point is that in the case of measurements in gases with liquid fractions, these fractions are deposited in the transducer sockets, which can lead to problems there. If, for example, a drop of water settles in the transducer socket, then under certain conditions this drop can form a bridge between the ultrasonic transducer and the measuring pipe, which leads to the unwanted introduction of acoustic energy emitted by the transducer into the measuring pipe, which, in the absence of such bridges, is largely acoustically isolated from the measuring pipe.

Таким чином, ще одна задача винаходу вирішується створенням подібного ультразвукового витратоміра, який усунув би описану вище проблему.Thus, another problem of the invention is solved by creating a similar ultrasonic flowmeter, which would eliminate the problem described above.

У розглянутій вище конструкції ультразвукового витратоміра ця задача вирішена за рахунок того, що вимірювальна труба має таку орієнтацію, що ультразвукові перетворювачі пари ультразвукових перетворювачів розташовані вище, ніж співвіднесений із цією парою ультразвуковий відбивач.In the design of the ultrasonic flowmeter discussed above, this problem is solved due to the fact that the measuring pipe has such an orientation that the ultrasonic transducers of a pair of ultrasonic transducers are located higher than the ultrasonic reflector associated with this pair.

Тим самим винахід забезпечує можливість нахилу гнізд або кишень, передбачених для ультразвукових перетворювачів, у внутрішній простір вимірювальної труби таким чином, щоб забезпечити автоматичне спорожнювання цих гнізд або кишень від рідких і пастоподібних середовищ. В принципі, цей підхід може застосовуватися в сполученні з будь-якими варіантами здійснення винаходу, розглянутими вище.Thus, the invention provides the possibility of tilting the nests or pockets provided for ultrasonic transducers into the inner space of the measuring pipe in such a way as to ensure the automatic emptying of these nests or pockets from liquid and pasty media. In principle, this approach can be used in conjunction with any of the embodiments of the invention discussed above.

В кращому окремому варіанті здійснення винаходу ультразвуковий витратомір містить щонайменше одну додаткову пару ультразвукових перетворювачів зі співвіднесеним з нею відбивачем для реалізації ще одного М- подібного шляху поширення сигналу, який проходить у площині, яка не перетинає площину першого М-подібного шляху поширення сигналу всередині вимірювальної труби, причому ультразвукові перетворювачі додаткової пари ультразвукових перетворювачів розташовані вище, ніж співвіднесений із цією парою ультразвуковий відбивач.In a preferred separate embodiment of the invention, the ultrasonic flowmeter contains at least one additional pair of ultrasonic transducers with an associated reflector to implement another M-shaped signal propagation path that passes in a plane that does not cross the plane of the first M-shaped signal propagation path inside the measuring pipe , and the ultrasonic transducers of an additional pair of ultrasonic transducers are located higher than the ultrasonic reflector associated with this pair.

При цьому особливо кращий варіант, у якому зазначені площини проходять паралельно одна одній, причому пари ультразвукових перетворювачів розташовані на одній половині вимірювальної труби, а ультразвукові відбивачі - на іншій половині вимірювальної труби. Таким чином, вищезгадане автоматичне спорожнювання гнізд або кишень для ультразвукових перетворювачів досягається і при наявності декількох М-подібних шляхів поширення сигналу.At the same time, the best option is that the specified planes run parallel to each other, and pairs of ultrasonic transducers are located on one half of the measuring pipe, and ultrasonic reflectors are located on the other half of the measuring pipe. Thus, the aforementioned automatic emptying of nests or pockets for ultrasonic transducers is achieved even in the presence of several M-shaped paths of signal propagation.

Короткий опис креслень.Brief description of the drawings.

Нижче винахід розглядається більш докладно з посиланням на креслення, на яких показане: на фіг. 1а і 16 - схематичне зображення, яке ілюструє виконання ультразвукового витратоміра в першому кращому варіанті здійснення винаходу, на фіг. 2а і 26 - схематичне зображення, на якому в плані показане розташування шляхів поширення сигналу в ультразвуковому витратомірі, виконаному в першому кращому варіанті здійснення винаходу, у порівнянні з рівнем техніки, на фіг. За і 36 - схематичне зображення ультразвукового витратоміра в другому кращому варіанті здійснення винаходу, на фіг. 4а і 46 - схематичне зображення ультразвукового витратоміра в третьому кращому варіанті здійснення винаходу, і на фіг. 5 - схематичне зображення ультразвукового витратоміра в четвертому кращому варіанті здійснення винаходу.Below, the invention is considered in more detail with reference to the drawings, which show: in fig. 1a and 16 is a schematic view illustrating the implementation of an ultrasonic flowmeter in the first preferred embodiment of the invention, in fig. 2a and 26 is a schematic view showing the arrangement of the signal propagation paths in the ultrasonic flowmeter made in the first preferred embodiment of the invention in comparison with the state of the art in fig. 36 is a schematic diagram of an ultrasonic flowmeter in the second best embodiment of the invention, in fig. 4a and 46 are a schematic representation of an ultrasonic flowmeter in the third preferred embodiment of the invention, and in fig. 5 is a schematic representation of an ultrasonic flowmeter in the fourth preferred embodiment of the invention.

Здійснення винаходу.Implementation of the invention.

На фіг. та і 16 представлений ультразвуковий витратомір у першому кращому варіанті здійснення винаходу, схематично зображений відповідно в поперечному перерізі і в аксонометричній проекції. На кресленнях зображені тільки істотні з погляду винаходу компоненти ультразвукового витратоміра, а саме вимірювальна труба 1, проточна для вимірюваного середовища, на кресленнях не позначеного, і кілька пар 2 ультразвукових перетворювачів 3, причому з кожною парою 2 ультразвукових перетворювачів співвіднесений ультразвуковий відбивач 4. При цьому пари 2 ультразвукових перетворювачів розташовуються поперемінно на одній і другій половині вимірювальної труби 1 таким чином, щоб шляхи 5 поширення сигналу між двома перетворювачами кожної пари були в паралельних площинах. Завдяки такому чергуванню пар 2 ультразвукових перетворювачів і відповідно ультразвукових відбивачів 4 на одній і другій стороні вимірювальної труби 1 відповідні М-подібні шляхи поширення сигналу обернені своїми розчинами поперемінно в одну і в другу сторони. При цьому слід також зазначити, що для шляху 5 поширення сигналу, який проходить всередині вимірювальної труби, як ультразвуковий відбивач 4 виступає сама внутрішня стінка вимірювальної труби, тобто окремий ультразвуковий відбивач не потрібен.In fig. and 16 presents the ultrasonic flow meter in the first preferred embodiment of the invention, schematically shown in a cross-section and in an axonometric projection, respectively. The drawings show only the components of the ultrasonic flowmeter essential from the point of view of the invention, namely the measuring pipe 1, flowing for the measured medium, not marked in the drawings, and several pairs 2 of ultrasonic transducers 3, and an ultrasonic reflector 4 is associated with each pair of 2 ultrasonic transducers. pairs of 2 ultrasonic transducers are located alternately on one and the other half of the measuring pipe 1 in such a way that the signal propagation paths 5 between the two transducers of each pair are in parallel planes. Thanks to this alternation of pairs of 2 ultrasonic transducers and, accordingly, ultrasonic reflectors 4 on one and the other side of the measuring tube 1, the corresponding M-shaped paths of signal propagation are turned by their solutions alternately to one and the other side. At the same time, it should also be noted that the inner wall of the measuring tube acts as an ultrasonic reflector 4 for the signal propagation path 5, which passes inside the measuring pipe, that is, a separate ultrasonic reflector is not needed.

Це також схематично представлено на фіг. 2а і 26. На фіг. 2а в плані показаний приклад з рівня техніки, у якому передбачений єдиний М-подібний шлях 5 поширення сигналу або кілька М-подібних шляхів 5 поширення сигналу, усі з яких, однак, звернені розчинами вправо. На відміну від цієї схеми, на фіг. 26 схематично показане розташування шляхів 5 поширення сигналу в тому вигляді, як воно реалізовано в першому кращому варіанті здійснення винаходу, представленому на фіг. та і 16, а саме таким чином, що принаймні один шлях 5 поширення сигналу звернений своїм розчином вправо, а ще один шлях 5 поширення сигналу звернений своїм розчином вліво. Дослідження показали, що таке рішення дозволяє значно підвищити точність виміру.This is also schematically represented in fig. 2a and 26. In fig. 2a in plan view shows a prior art example in which a single M-shaped signal propagation path 5 or multiple M-shaped signal propagation paths 5 is provided, all of which, however, are facing solutions to the right. In contrast to this scheme, in fig. 26 schematically shows the location of the signal propagation paths 5 as implemented in the first preferred embodiment of the invention presented in fig. and 16, namely in such a way that at least one signal propagation path 5 faces its solution to the right, and another signal propagation path 5 faces its solution to the left. Studies have shown that such a solution can significantly increase the accuracy of the measurement.

На фіг. За і 3б, а саме в поперечному перерізі і схематично в аксонометричній проекції, показаний ультразвуковий витратомір у другому кращому варіанті здійснення винаходу. У цьому ультразвуковому витратомірі пари 2 ультразвукових перетворювачів і ультразвукових відбивачів 4 також розташовані таким чином, щоб одержати М-подібні шляхи поширення сигналу, які проходять у паралельних одна одній площинах. У цьому варіанті додатково передбачені ультразвукові перетворювачі 3, розташовані вгорі вимірювальної труби 1, які визначають М-подібний шлях поширення сигналу, який проходить у площині, перпендикулярній вищезгаданим паралельним площинам. Ця площина поширення сигналу проходить через поздовжню вісь вимірювальної труби 1, завдяки чому ультразвуковим відбивачем 4 може служити внутрішня стінка вимірювальної труби 1, а окремий пристрій як ультразвуковий відбивач не потрібен. Те ж саме стосується і середньої площини в числі паралельних одна одній площин поширення сигналу.In fig. According to and 3b, namely in a cross-section and schematically in an axonometric projection, an ultrasonic flowmeter in the second best embodiment of the invention is shown. In this ultrasonic flow meter, pairs of ultrasonic transducers 2 and ultrasonic reflectors 4 are also arranged in such a way as to obtain M-shaped signal propagation paths that pass in parallel planes. In this variant, ultrasonic transducers 3 are additionally provided, located at the top of the measuring tube 1, which determine the M-shaped signal propagation path, which passes in a plane perpendicular to the above-mentioned parallel planes. This plane of signal propagation passes through the longitudinal axis of the measuring pipe 1, thanks to which the inner wall of the measuring pipe 1 can serve as an ultrasonic reflector 4, and a separate device as an ultrasonic reflector is not required. The same applies to the middle plane among parallel planes of signal propagation.

Таке компонування дозволяє реалізувати діагностичну функцію, яка дозволяє визначити, чи не нагромадились забруднення на дні вимірювальної труби 1. Як уже було відзначено вище, внаслідок подібного нагромадження забруднень точка, у якій передбачене відбиття сигналу, повинна зміститися до середини вимірювальної труби 1, що також вкорочує довжину шляху акустичного сигналу. Якщо із часом час проходження сигналу по шляху, який перетинає інші площини поширення сигналу, зменшується, це може вказувати на небажане відкладення забруднень. Крім того, таке розташування М-подібного шляху поширення сигналу, який перетинає всередині вимірювальної труби 1 інші площини поширення сигналу, також можна додатково використати для одержання значень витрати середовища, щоб ще більше підвищити точність вимірювань витрати.Such a layout allows you to implement a diagnostic function that allows you to determine whether impurities have accumulated at the bottom of the measuring tube 1. As already noted above, due to such an accumulation of impurities, the point at which the signal reflection is predicted must shift to the middle of the measuring tube 1, which also shortens the length of the path of the acoustic signal. If, over time, the signal travel time along a path that crosses other planes of signal propagation decreases, this may indicate unwanted deposition of contaminants. In addition, such an arrangement of the M-shaped path of signal propagation, which intersects inside the measuring tube 1 other planes of signal propagation, can also be additionally used to obtain values of the flow rate of the medium in order to further increase the accuracy of the flow measurements.

На фіг. 4а і 46, а саме знову ж у поперечному перерізі і схематично в аксонометричній проекції, показаний ультразвуковий витратомір у третьому кращому варіанті здійснення винаходу. Таке компонування власне кажучи забезпечує досягнення переваг, які обговорювалися при розгляді ультразвукового витратоміра в другому кращому варіанті здійснення винаходу, причому на відміну від другого варіанта в цьому випадку паралельні одна одній площини поширення сигналу перетинаються не однією, а декількома іншими площинами поширення сигналу, які проходять під кутом одна до одної. Хоча в розглянутому випадку передбачений один ультразвуковий відбивач 4, загальний для декількох пар перетворювачів, у такий спосіб зону дії описаної вище діагностичної функції по виявленню забруднення вимірювальної труби 1 можна поширити на кілька контрольованих точок відбиття сигналу.In fig. 4a and 46, namely again in cross-section and schematically in an axonometric projection, an ultrasonic flowmeter in the third best embodiment of the invention is shown. Such a layout, as a matter of fact, ensures the achievement of the advantages discussed when considering the ultrasonic flowmeter in the second preferred embodiment of the invention, and unlike the second variant, in this case, the signal propagation planes parallel to each other are crossed by not one, but several other signal propagation planes that pass under at an angle to each other. Although in the considered case one ultrasonic reflector 4 is provided, common to several pairs of transducers, in this way the area of operation of the above-described diagnostic function for detecting contamination of the measuring pipe 1 can be extended to several controlled signal reflection points.

Нарешті, на фіг. 5 схематично в поперечному перерізі показаний ультразвуковий витратомір у четвертому кращому варіанті здійснення винаходу. При цьому особливість цього варіанта полягає в тому, що ультразвукові перетворювачі З розташовані вище, ніж співвіднесені з ними ультразвукові відбивачі 4, завдяки чому гнізда 6, у яких перебувають ультразвукові перетворювачі 3, розташовані з нахилом вниз. Як було відзначено вище, це забезпечує автоматичне спорожнювання гнізд 6 перетворювачів від рідких і пастоподібних середовищ. 3 х 5 ит яз я нар Й ля рFinally, in fig. 5 schematically shows an ultrasonic flowmeter in a cross-section in the fourth best embodiment of the invention. At the same time, the peculiarity of this variant is that the ultrasonic transducers C are located higher than the ultrasonic reflectors 4 associated with them, due to which the sockets 6, in which the ultrasonic transducers 3 are located, are located with a downward slope. As noted above, this provides automatic emptying of the 6 converter sockets from liquid and pasty media. 3 x 5 it yaz i nar Y la r

Ж р-ни пр-т и Вк р ши й | шк сZh r-ny pr-t and Vk r shy and | shk s

МЕС пн уMES pn u

Ор я х і Гі ЯOr i x and Gi Ya

Ке лий: ся «Ві / / КІ ев и ен г ПВСЦЕ т « вай с жеKe liy: sia "Vi / / KI ev i en g PVSCE t " wai s same

Преса НКPress of NC

Фіг. 1Fig. 1

З з с арння ааFrom z s arnnia aa

З на ШиFrom on Shi

Фіг. ТаFig. And

ЗWITH

У ву г з з й іIn high school with z and i

Дт Мт пуд ТК МК скл ж еще -ї у и і е- й «2Dt Mt pud TK MK skl zh yet -y y y i ey- y "2

СеяSeya

КА ; шийрртттт за те вх анCA; shiirrtttt for that vh an

Ше лок 5She lok 5

Мне а ЩІ яWhat am I?

Фіг. 16 / щей ня я гашиш орн : ! а т ди ск во о ел:Fig. 16. a t disc vo o el:

Й тоAnd that

Алое : тв, і б і та ойAloe: tv, i b i ta oi

Фіг. 2а їFig. 2a i

М ра птнлнню ей й і АM ra ptnlnnu ey y and A

І ГИ зей хАШИ ' є и маше а НИ -й че ї е Ж днкI GI zey khaSHY ' is i mashe a NI -y che yi e Zh dnk

Ше (і ди : І у, шк кShe (and di : And y, shk k

Шк ши і я но йShk shi and I no y

Кон у й Бе Й і | т ! сKon u and Be Y i | t! with

ЕIS

Фіг. 20 і й ЄFig. 20 and E

З ший р стю Не зл ге. ох детиHappy birthday. Not wrong. oh children

М; ши ненні ще З вснтрфетт В 7 й : її й п етнанни Я ин ниви й ВИН яM; shin neni still With vsntrfett In the 7th: her and petnanni I in nivy and VYN i

К | й -- ат си ше 4K | y -- at sy she 4

Фіг. За 3 ш дини у ї ДО преетреннряFig. For 3 days, you will receive a pre-payment

В і У Ї т / ; МК тя іх 5. г п / і лення ж за шив раV and U Y t / ; MK tya ih 5. g p / i lenya z za shiv ra

ШаSha

І Фіг. 30 гAnd Fig. 30 g

Ж шк т р 4J shk t r 4

З па й йWith pa and i

А сет рих і В і етнттетненя й личнин у я 7 у со. поет и ня ен с К В їх ро ше че дн СТУ - з бр й ревно Ше я 4And set ryh and V and etnttetnenya and lychnyn in I 7 in so. Poet and nya ens KV ih roshe che dn STU - z br ry ryno She ia 4

Фіг. 4а 3 ай нн чи о Й я Бей ни ту . я пи ше хі йЙFig. 4a 3 ai nn chi o Y I Bei ni tu . I'm writing

ОК шля 1 іх 4OK through 1 and 4

Фіг. 46 ра зFig. 46 times

ШЕ Ку дня пе ко ЧЕШЕ Ku day pe ko ШЕ

Яр 7 УК кн,Yar 7 UK kn,

Ї діння стен Шини З ку ще - рн 4 - дин КEating the walls of Tires Z ku sche - rn 4 - din K

Й М 6Y M 6

Фіг. 5Fig. 5

UAA200714330A 2006-12-19 2007-12-19 Ultra-sonic flow rate meter UA94908C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006060453 2006-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA94908C2 true UA94908C2 (en) 2011-06-25

Family

ID=50834465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200714330A UA94908C2 (en) 2006-12-19 2007-12-19 Ultra-sonic flow rate meter

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA94908C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2487320C2 (en) Ultrasonic flow metre
US7448282B2 (en) Device for determining and/or monitoring volume and/or mass flow of a medium
US20050210999A1 (en) Sonic- or ultrasonic flowmeter
NL9301422A (en) Method and device for determining properties of the flow of a medium.
RU2612727C2 (en) Ultrasonic signal coupler
JPS6035220A (en) Ultrasonic type flowmeter
US11835372B2 (en) Clamp-on ultrasonic transducer arrangement independent of measuring tube diameter at a measuring point and method for commissioning the same
US10330509B2 (en) Method and arrangement for an ultrasound clamp-on flow measurement and circuit arrangement for control of an ultrasound clamp-on flow measurement
JP7390556B2 (en) Physical quantity measuring device
US7234363B2 (en) Mass flow meter
RU2708904C1 (en) Method and system for ultrasonic overhead flow measurement and body for measurement
CN114152317A (en) An error correction system and method for downhole flow measurement
CA2205769A1 (en) Transducer for a vortex flowmeter
US20180321067A1 (en) Ultrasonic fluid meter and method for determining the flow rate and/or volume of a flowing medium
US11841254B2 (en) Clamp-on ultrasonic transducer arrangement independent of measuring tube diameter at a measuring point
US10508940B2 (en) Measuring device for fluids as well as fluidic system with a measuring device
UA94908C2 (en) Ultra-sonic flow rate meter
CN112050876A (en) Ultrasonic flow meter, use of an ultrasonic flow meter in a closure mechanism and closure mechanism
HUP0004903A2 (en) Fluid oscillator with extended slot
JP4535065B2 (en) Doppler ultrasonic flow meter
US10024703B2 (en) Coriolis mass flowmeter
EP1067366A1 (en) Ultrasonic flowmeter using only one sensor
US9003894B2 (en) Ultrasonic flow measurement system
GB2400439A (en) Ultrasonic flowmeter with flush mounting ring shaped transducers for propagating axisymmetric waves along a flowtube
JP2008196924A (en) Ultrasonic flowmeter