ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УЛЬТРАЗВУКОВОГО РАСХОДОМЕРА - СЧЕТЧИКА

Предполагаемое изобретение относится к измерительной техники, в частности, к устройствам для измерения объема и/или расхода жидкости или газа.
Известные конструкции первичных преобразователей (далее ПП) ультразвуковых расходомеров-счетчиков жидкости или газа для средних (начиная с Ду 50) и больших диаметров используют, как правило, многолучевую схему зондирования потока в том числе по хордам вписанного в измерительную полость равнобедренного треугольника (см. Патент РФ №2106603, кл. G 01 F 1/66, БИ №7, 98 г. а также каталоги фирмы «Сименс» ФРГ, «Камструп» Дания) при этом в схеме зондирования присутствуют 2 луча поперек потока, 3 наклонные хорды, проекция которых на поперечное сечение измерительного участка представляет собой равнобедренный треугольник; - при этом устанавливается 2 косых и 2 плоских (с плоскостью, параллельной оси струи) отражателя, т.е. количество плоских отражателей n-1 где n число сторон правильного многоугольника.
Вышеописанная схема зондирования, кроме известных преимуществ по точности измерения и линейности характеристики в широких приделах числа Рейнольдса, имеет и следующие недостатки:
- два отрезка «холостых» (в смысле измерения) отрезков ультразвукового луча, равных двум диаметрам измерительной полости; что ослабляет сигнал;
- установка и сложная юстировка косых отражателей, которая, кроме дополнительных потерь в мощности сигнала, требует очень высокой точности изготовления ПП: особенно больших диаметров (Ду 100 и выше).
Существенного упрощения ПП можно достичь применением предлагаемого устройства.
В предлагаемом ПП керамические диски пары пьезоэлектропреобразователей установлены в потоке своими излучающими поверхностями перпендикулярно одной из наклонных хорд правильного многоугольника (равнобедренного треугольника) с совпадением оси ультразвукового луча с этой хордой, и эта хорда пространственно (а не на проекции) разнесена на две части, суммарно равные длине этой хорды.
На Рис.1 в измерительном участке «1», имеющим диаметр проточной полости «D» на одной образующей «0-0» установлены два пьезоэлектропреобразователя «3» и «4» в корпусах «2» и с пьезокерамическими дисками «5» установленными перпендикулярно частям хорды «BI» и «ВП» и соосно с этими частями хорды «В»
Ультразвуковой луч при зондировании в направление потока «F» движется по траектории BI-C-E-BII, а при реверсе ультразвукового луча (против потока «F») - по траектории BII-E-C-BI и, как изображено на главном виде Рис.1, проекция траектории движения - это равнобедренный треугольник (правильный многоугольник).
Как видно из рис.1 в ПП имеется столько плоских отражателей, сколько вершин у многоугольника, и эти плоские отражатели могут быть гранями тонкостенной втулки «6», зафиксированной в корпусе ПП «1» корпусами «2» пьезоэлектропреобразователей. Очевидно, что в предлагаемом устройстве не требуются косые отражатели. Если необходимо зондирование потока произвести по сторонам вписанного в проточную полость правильного четырех-, пяти- или шестиугольника, то также керамический диск устанавливается перпендикулярно и соосно к одной из хорд и так же требуется столько плоских отражателей, сколько вершин у многоугольника.