CS263835B1

CS263835B1 - Device for contactless flow measurement

Info

Publication number: CS263835B1
Application number: CS874696A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Szop
Original assignee: Miroslav Ing Szop
Priority date: 1987-06-24
Filing date: 1987-06-24
Publication date: 1989-05-12
Also published as: CS469687A1

Abstract

Zařízení je určeno k měření průtoku kapalného, plyného, nebo pevného sypkého média. Při měření kapalného, eventuálně sypkého média je použitelné pro měření jak v uzavřeném potrubí, tak i v otevřeném korytě. Jeho princip činnosti je v tom, že šum vznikající při průtoku média je snímán akustickým čidlem a signál z něj je zesílen v zesilovači se zpětnou vazbou realizovanou integračním členem a přiveden na frekvenční propusti s usměrňovačem. Napětí z nich a z integračního členu, jsou přivedena přes multiplexer a analogovo-číslicový převodník na mikropočítač, který tato napětí porovnává se vzorky uloženými ve své paměti a přiřazuje jim hodnotu průtoku.The device is intended for measuring the flow rate of liquid, gas or solid bulk media. When measuring liquid or bulk media, it can be used for measurements both in a closed pipe and in an open trough. Its operating principle is that the noise generated during the flow of the medium is sensed by an acoustic sensor and the signal from it is amplified in an amplifier with feedback implemented by an integrator and fed to a frequency pass filter with a rectifier. The voltages from them and from the integrator are fed via a multiplexer and an analog-to-digital converter to a microcomputer, which compares these voltages with samples stored in its memory and assigns them a flow rate value.

Description

Zařízení pro bezdotykovéeměření průíov ku média v potrubí, nebcxv otevřenéúan.kh-} ryte.A device for contactless measurement of the intersection of the medium in the pipeline, or in open.

Dosud používaná zaKzení . pro·., měření· průtoku vyžadují postavení) nejrůznajšĚcli · překážek do cesty-toku média, které-více či méně zvyšují odpor průtoku média, dochází k jejich opotřebovávání a jejich instalace není možná za provozu, kdy je protékající médium pod: tlakem. Také je známo zařízení' pro· bezdotykové měření průtoku, které'-nevyžaduje umístění překážky do potrubí a které vyhodnocuje signál z akustického čidla umístěného vně potrubí. Zařízení však vyhodnocuje jen dva stavy toku média, a to tok média a klid média.So far used equipment. (flow measurements require positioning) a variety of obstacles to the flow path of the medium which more or less increase the resistance of the flow of the medium, are worn out and cannot be installed in operation when the flowing medium is under pressure. Also known is a non-contact flow measurement device which does not require an obstacle to be placed in the duct and which evaluates a signal from an acoustic sensor located outside the duct. However, the device only evaluates two media flow states, namely media flow and media standstill.

Obdobná zařízení, jejichž princip je v tom, že intenzitě šumu sejmutého akustickým čidlem přiřazují) hodnotu průtoku, jsou využitelná jen v úzkém rozsahu měření, protože intenzita šumu se se zvyšujícím tokem nemění lineárně a někdy má u některých hodnot i nepřímou závislost.Similar devices, whose principle is that the intensity of the noise picked up by the acoustic sensor assigns a flow value, are usable only in a narrow measuring range, since the intensity of the noise does not change linearly with increasing flow and sometimes has indirect dependence for some values.

Tyto nevýhody nemá zařízení pro bézdotýkové měření průtoku média v potrubí nebo otevřeném korytě, u něhož elektrický signál z akustického čidla je zesílen zesilovačem, jehož zesílení je řízeno přes integrační člen v jeho zpětné vazbě tak, že na jeho výstupu, který je připojen na vstupy několika pásmových propustí s usměrňovačem, je konstantní napětú. Výstupy pásmových propustí s usměrňovačem jsou přes multiplexor, řízený mikropočítačem, připojeny na analogově-číslicový převodník, který je spojen s mikropočítačem. Na vstup multiplexoru je také připojen výstup integračního členu. Mikropočítač na svém výstupu poskytuje údaj o měřeném průtoku.These disadvantages are not provided by a device for the instantaneous measurement of the flow rate of a medium in a pipe or open trough, in which the electrical signal from the acoustic sensor is amplified by an amplifier whose amplification is controlled via an integrator in its feedback. bandpass filter with rectifier is a constant voltage. The bandpass outputs with a rectifier are connected via a multiplexer controlled by a microcomputer to an analog-to-digital converter, which is connected to the microcomputer. The output of the integrator is also connected to the multiplexer input. The microcomputer provides an indication of the flow rate measured.

Výhodou tohoto zařízení je, že nevyžaduje instalaci žádných částí či překážek do potrubí nebo koryta, takže žádné části měřioího zařízení; nepřijdou do styku s protékajícími: médléirn. a zařízení je použitelné pro měření média kapalného, plynného i sypkého.' DalšLivýhodou je, že zařízení lze iiistáldvati i iza · provozu bez ovlivnění toku protékajícího média.The advantage of this device is that it does not require the installation of any parts or obstructions in the pipeline or trough, so that no parts of the metering device; do not come into contact with flowing: médléirn. and the device is useful for measuring liquid, gaseous, and bulk media. Another advantage is that the device can be operated even without operating the flow of the flowing medium.

Příkladné provedení je uvedeno na obrázku. Akustické čidlo 1 se připevní na /potrubí, v němž se měří průtok. Elektrický signál z akustického čidla je zesílen, zesilovačem‘2, ‘ jehož-zesílení je řízeno· přes/integrační’· člén3'tak;· aby na výstupu zesilovače 2 bylo konstantníi napětí. Výstup ze zesilovače·'2^r‘je· přiveden na několik· pásmových: propustí; např. 7, s uměrňovačem 4, jejichž výstupy jsou připojeny na vstup multiplexeru 5. Na jeden ze vstupů .multi-, plexeru 5 je připojen výstup z,.integrační;·, ho členu 3, jehož signál je závislý na amplitudě výstupního napětí z akustického čidla 1. Multiplexer 5 je řízen mikropočítačem 7 tak, že postupně připíná jednotlivé jeho vstupy na vstup analogově-čísllcovéhoopřévodníkh. 6p na jehož výstupu· jsou hodnoty čteny v číslicové formě mikropočítačem 7.An exemplary embodiment is shown in the figure. The acoustic sensor 1 is mounted on the pipe in which the flow rate is measured. The electrical signal from the acoustic sensor is amplified by an amplifier 2, the amplification of which is controlled by an over / integrating member so that the voltage at the output of the amplifier 2 is constant. The output from the amplifier · ^'r 2' is applied to several · · band: pass; eg 7, with a rectifier 4, the outputs of which are connected to the input of the multiplexer 5. An output of the integrator 3 is connected to one of the inputs of the multiplexer 5, whose signal is dependent on the amplitude of the output voltage z The multiplexer 5 is controlled by the microcomputer 7 so that it gradually switches its individual inputs to the input of the analog-to-digital converter. 6p at the output of which · the values are read in digital form by a microcomputer 7.

Zařízení se po instalaci nejprve ocejchuje tak, že známým hodnotám průtoku média se přiřadí napěťové hodnoty jednotlivých vstupů na multiplexeru 5, které se uloží v paměti mikropočítače 7 ve formě matiae.·; Priu měření’ vyhledá mikropočítač 7' řádek matice, kterému se napěťové hodnoty na vstupu multiplexeru nejvíce přibližují a přiřadí hodnotu průtoku, kterou poskytne na svém výstupu 8.After installation, the device is first calibrated by assigning to the known values of the medium flow the voltage values of the individual inputs on the multiplexer 5, which are stored in the memory of the microcomputer 7 in the form of a matrix. At measurement, the microcomputer 7 'finds the row of the matrix that most closely approximates the voltage values at the multiplexer input and assigns the flow value it provides at its output 8.

Zařízení pro bezdotykové měření průtoku lze .také-s výhodou·,využít, po jeho integr raci v čase, k měření množství přeteklého média« Jeho· využití· bude zejména · vhodné’, k měření; průtoku·.agresivních·imédíí,· .měření průtoku kamenné drti, např; v·hornictví.The non-contact flow measurement device can also advantageously be used, after its integration over time, to measure the amount of overflowed medium. aggressive media, measuring the flow rate of stone chips, e.g. in mining.

Claims

Subject

Device for contactless measurement of the medium flow rate, characterized in that the acoustic sensor (1) is connected to the input of the amplifier [2], to whose control input the output of the integrating element [3] is connected. the output of the amplifier (2) is connected to: the input of the integrating element (3) and the inputs of several band-pass filters with the uVYNALEZU router [43] whose outputs are connected to the inputs of the multiplexer (5), the output of which is connected to the analog-digital input . The converter (6) and its control input are connected to the microcomputer (7), to whose input the output of the analog-to-digital converter (Θ) is connected and the microcomputer (7) 'is equipped with an output (8).