Cтраница 4
Оба излучателя излучают полученный от генератора 10 ультразвук по направлению к приемникам под углом к потоку жидкости. Колебания, принимаемые приемниками, усиливаются усилителями 6 и 8 и подаются на фазометр 7, который измеряет разность фаз колебаний, поступающих с приемников, пропорциональную расходу жидкости. Выходное напряжение фазометра измеряется индикатором 9 или подается на самопишущий прибор. Основным недостатком фазового расходомера является зависимость его показаний от скорости распространения ультразвука в жидкости. [46]
Для измерения расхода служат, главным образом, ультразвуковые расходомеры, основанные на перемещении УЗК движущейся средой. Поэтому нижний предел измеряемых скоростей у частотных расходомеров лежит около 0 5 м / с, а иногда и выше. В этом отношении фазовые расходомеры имеют преимущество и позволяет производить измерения вплоть до скорости 0 02 м / с. Зато здесь возникают затруднения при измерении больших скоростей, особенно в трубах значительного диаметра из-за слишком большой разности фаз. [47]
Основное значение имеет первый паразитный сигнал, приходящий на приемный пьезоэлемент после двукратного отражения сперва от приемного, а потом от излучающего элемента. Амплитуда А, и фаза ф реверберационной волны отличаются от амплитуды А и фазы Ф основной волны. Приемный пьезоэлемент воспринимает результирующие колебания, имеющие амплитуду Аи и фазу фп. В результате возникает сдвиг фазы Дф фп - ф, особенно неприятный для фазовых расходомеров. В частотных расходомерах реверберационный импульс может исказить фронт основного импульса и преждевременно включить частотную схему. [48]
Приемный пьезоэлемент, помимо основной ультразвуковой волны, воспринимает также реверберационную волну, возникающую в результате многократных отражений ультразвука от границ измеряемой среды с звукопроводами и с пьезоэлементами. Основной вклад в реверберационную волну дает первый паразитный сигнал, приходящий на приемный пьезоэлемент после двухкратного отражения от приемного и излучающего элемента. Реверберационная волна характеризуется амплитудой Ар и фазой рр, отличными от амплитуды А и фазы ср основной волны. Приемный пьезоэлемент воспринимает результирующие колебания, амплитуда Ап и фаза фп которых отличаются от амплитуды и фазы основной волны. Возникающий при этом реверберацион-ный сдвиг фазы Афр фп - ф является непосредственной погрешностью у фазовых расходомеров. Поэтому надо стремиться к тому, чтобы Афр было весьма незначительной величиной, не превосходящей, например, 0 5 % от измеряемой разности фаз при максимальном расходе, которая обычно бывает порядка 2 рад. [49]
Надо иметь в виду, что величина Ат очень мала: 10 - 6 - 10 - 7 с даже при максимальном расходе. Для решения этой задачи предложен ряд электронных измерительных схем. Это является причиной, почему время-импульсные расходомеры, появившиеся позднее фазовых и частотных, применяются сравнительно редко. Как правило, они работают по одноканальной схеме, что является их достоинством. При этом в отличие, например, от фазовых расходомеров, они могут быть построены без переключающих устройств, так как работают на коротких импульсах. [50]