Ультразвуковий витратомір-лічильник газу

Ультразвуковий витратомір-лічильник газу, що включає корпус з вхідною і вихідною камерами, 3 Крім того, діаметр вимірювальної ділянки лічильника звужує діапазон контрольованих витрат, що обмежує область застосування пристрою лише побутовою сферою. В основу корисної моделі поставлена задача створити ультразвуковий витратомір-лічильник газу, в тому числі для комерційного обліку, шляхом удосконалення конструкції пристрою, і таким чином підвищити його точність, розширити діапазон вимірювань та здійснити облік газу з певною диференціацією діапазонів вимірювань і з нормованою похибкою в заданому діапазоні. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в ультразвуковому витратомірі-лічильнику газу, який включає корпус з вхідною і вихідною камерами, мірну ділянку трубопроводу, виконану у вигляді трубки з каліброваним внутрішнім діаметром і довжиною, з двома ультразвуковими перетворювачами, розташованими вздовж осі трубопроводу на фіксованій відстані один від одного, відповідно до корисної моделі, між вхідною і вихідною камерами встановлено парціальну перегородку з наскрізними отворами, в центрі якої розміщена мірна ділянка трубопроводу. Причому, товщина парціальної перегородки, діаметр отворів та їх кількість - змінні величини. Суттєвою відмітною ознакою представленої корисної моделі є введення в його конструкцію парціальної перегородки з наскрізними отворами. За рахунок цього кількість газу, яка проходить через корпус лічильника, розподіляється між мірною трубкою і отворами в парціальній перегородці. Об'єм газу, що проходить по газопроводу, визначають за сумою розподілених об'ємів. Об'єм газу, що протікає через мірну трубку, обчислюють за витратою і швидкістю руху газу за допомогою імпульсних ультразвукових сигналів, які проходять в потоці газу один і той же шлях від одного перетворювача до іншого проти і за напрямком руху газу за різні проміжки часу. При зміні діаметра трубопроводу, змінюють товщину парціальної перегородки, кількість і діаметр його отворів. При цьому міняється коефіцієнт розподілу потоку газу між основним трубопроводом і мірною ділянкою. В результаті цього підвищується точність вимірювання витрат різноманітних газових середовищ після проведення градуювання на відкритому повітрі, тому що відсутня залежність результатів вимірювання від параметрів вимірюваного середовища. Заявлений пристрій дає можливість регулювати діапазон вимірювання витрат Qmax від 25 до 400 м3/год, тобто, виготовляти лічильники різних типорозмірів. Суть заявленого технічного рішення пояснюється кресленням, де на Фіг.1 представлений поздовжній розріз пристрою. Ультразвуковий витратомір-лічильник газу складається з вхідної та вихідної камер (відповідно 1 і 4), мірної ділянки трубопроводу 2, виконаної у 57515 4 вигляді трубки з каліброваним внутрішнім діаметром і довжиною, з двох ультразвукових п'єзоелектричних перетворювачів (НЕП) 5, розташованими вздовж осі трубопроводу на фіксованій відстані один від одного. Між вхідною і вихідною камерами 1 та 4 встановлено парціальну перегородку 3 з наскрізними отворами 6, в центрі якої розміщена мірна ділянка трубопроводу 2. Всі перелічені конструктивні деталі лічильника знаходяться в корпусі 7. Крім того, витратомір-лічильник газу оснащений вимірювально-обчислювальним блоком (ВОБ, на Фіг.1 не показано), який забезпечує виконання наступних функцій: формування сигналів, що синхронізують роботу лічильника; посилання зондуючих імпульсів на ПЕП; комутацію, прийом і посилення сигналів від ПЕП; вимірювання часових інтервалів; обчислення об'єму; зберігання результатів обчислень і введених параметрів; передача інформації в зовнішні пристрої. Виконання ВОБ на сучасній електронній базі з використанням мікропроцесора та логічної матриці забезпечує його високу експлуатаційну надійність. Заявлений пристрій працює наступним чином. Кількість газу, що проходить через корпус 7 лічильника розподіляють між мірною ділянкою трубопроводу 2 та отворами 6 в парціальній перегородці 3. Об'єм газу, що протікає через газопровід, визначають сумою розподілених об'ємів. Об'єм газу, що протікає через мірну ділянку 2, обчислюють за витратою і швидкістю руху газу за допомогою імпульсних ультразвукових (УЗ) сигналів, які проходять в потоці газу один і той же шлях від одного перетворювача 5 до іншого проти і за напрямком руху газу за різні проміжки часу. При наявності в трубопроводі газу відбувається (в залежності від середньої швидкості потоку газу) зміна часу розповсюдження ультразвукових імпульсів між ПЕП. Облік затримок в акустичному та електронному тракті лічильника при розповсюдженні УЗ імпульсів проти потоку і за ним дозволяє підвищити точність вимірювання швидкості потоку газу шляхом повного виключення їх впливу в робочому режимі. Значення затримок визначають в процесі градуювання нуля лічильника при відсутності потоку газу. В підсумку отримуємо виміряну швидкість потоку газу, яка не залежить від швидкості УЗ, що змінюється від температури, тиску і хімічного складу робочого середовища. Таким чином, в запропонованій корисній моделі за рахунок сукупності заявлених ознак підвищується точність при вимірюванні витрат різних газоподібних середовищ, так як відсутня залежність результатів вимірювання від параметрів робочого середовища. Можливість конструктивного управління коефіцієнтом розподілу потоку газу дозволяє виготовляти лічильники з широким діапазоном витрат. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 57515 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601