×
10.05.2015
216.013.4b33

Результат интеллектуальной деятельности: ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ПОТОКА ЖИДКИХ СРЕД В ТРУБОПРОВОДАХ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области гидроакустической метрологии. Сущность: при использовании известного свойства электроакустических излучателей изменять соотношение величин активной и реактивной составляющих своего сопротивления излучения в соответствии с флюктуациями характеристик среды - ее плотности, температуры и давления. Таким образом, контролируя соотношение названных величин, можно получать информацию о характеристиках среды и их динамике, сопровождающей, в частности, прокачивание жидкости в трубопроводах. Это соотношение при работе генератора на комплексную нагрузку однозначно характеризуется фазовым сдвигом между подводимым к излучателю напряжением и потребляемым им током, поэтому последний (фазовый сдвиг) и выбирают в качестве контролируемого параметра в предлагаемом способе контроля скорости потока и объемов прокачиваемых жидких сред в трубопроводах. Технический результат: существенное упрощение реализуемых по этому способу устройств со значительным снижением затрат на их производство, установку и эксплуатацию, что повлечет за собой повышение надежности последних и возможность реализации мобильного варианта устройства в целом.
Основные результаты: Гидроакустический способ контроля скорости потока жидких сред в трубопроводах, включающий создание в них гидроакустического поля и последующий контроль его параметров с помощью электроакустических преобразователей (ЭАП) и питающих их электронных устройств формирования и усиления сигналов, отличающийся тем, что используют свойство ЭАП в режиме излучения изменять соотношение величин активной и реактивной составляющих своего сопротивления излучения при изменении характеристик среды, в частности скорости ее потока, а в качестве контролируемого параметра выбирают фазовый сдвиг между подводимым к ЭАП электрическим напряжением и потребляемым ими током.

Изобретение относится к области гидроакустической метрологии, а именно измерению параметров гидроакустического поля с помощью приемоизлучающих электроакустических преобразователей (ЭАП) в жидкой, прокачиваемой в трубах среде и может быть использовано в целях контроля скорости потока и объемов прокачиваемых сред.

Предмет предлагаемого изобретения (способ измерения скорости потока жидких сред) нашел свою реализацию как в виде результатов теоретических исследований, так и на практике - в виде специальных устройств, в частности, широко известны такие устройства с реализованными аналогами данного изобретения, как, например, бытовые и промышленные счетчики объемов прокачиваемых по трубопроводам газа, воды или горючего, использующие встроенные в эти среды механические и акустические датчики скорости потока жидких сред, причем последние могут быть и внешними, но имеющими акустико-механический контакт с трубопроводом. В литературных источниках отмечается использование и других полей, характеристики которых могут изменяться в зависимости от динамического состояния среды, например измерение скорости потока электропроводящих сред в магнитном поле по контролю индуцируемой при этом эдс [1-3].

Гидроакустические аналоги [4-9] имеют в своей основе различные виды контроля характеристик гидроакустического поля, создаваемого излучающими ЭАП в прокачиваемой среде, с помощью расположенных на определенном расстоянии от излучателей приемных ЭАП, а также электронных устройств, которые генерируют ультразвуковой сигнал, подаваемый на излучатель, и проводят анализ принятого приемником сигнала по его частотно-фазовым и корреляционно-временным параметрам. Главной характеристикой таких аналогов, реализуемой в конструкциях контролирующих устройств, является использование доплеровского эффекта - свойства изменения величины суммарного вектора скорости звука в прокачиваемой среде, воздействующего на приемный ЭАП, в зависимости от взаимного расположения векторов скорости звука в неподвижной среде и скорости потока среды, а именно, увеличение его при их совпадении и уменьшение - при противоположных направлениях последних, что приводит к флюктуациям указанных выше параметров принимаемого сигнала, используемых в целях контроля, в конечном итоге, скорости потока и объемов прокачиваемых сред.

В качестве прототипа изобретения выбран наиболее близкий к последнему из перечисленных аналогов способ контроля частотно-фазового сдвига, вызванного доплеровским эффектом между излученным и принятым сигналами, или коэффициента взаимной корреляции между ними [9], реализованный в портативном одноканальном ультразвуковом расходомере. Определение «одноканальный» принят в этом источнике для устройства, в состав которого кроме электроакустических излучателя и приемника а также электронных устройства излучения, обработки и отображения принятого сигнала, включен участок контролируемой среды, в то время как названное определение может быть отнесено к гидроакустическому каналу в целом, фактически включающем электрические каналы излучения, приема и объединяющую их в одну цепь водную среду.

Как нетрудно видеть, аппаратурная реализация приведенных аналогов, также как и выбранного прототипа, характеризуется необходимостью применения двухканальной схемы - наличием каналов излучения и приема, включающих электроакустические излучатели и приемники и соответствующие им электронные устройства излучения, обработки и отображения принятого сигнала. Преобладающее большинство реализации способов, принятых в качестве аналогов, имеют в своей основе использование встраиваемых гидроакустических датчиков внутри трубопроводов с соблюдением жестких требований по их взаимному расположению, что уменьшает их надежность и ремонтопригодность, а также полностью исключает такое необходимое в некоторых случаях свойство, как мобильность. Исключение составляет цитированный выше источник [9], в котором представлено описание реализации способа с «времяпролетным корреляционным измерением» в автономном устройстве. Однако, как правило, конструкция подобных устройств представляет собой встраиваемые в трубопровод блоки, обеспечивающие получение и передачу потребителям информацию по контролируемому параметру.

Техническим результатом изобретения является существенное упрощение реализуемых по заявляемому способу устройств со значительным снижением затрат на проектирование, разработку, а также установку и эксплуатацию, что повлечет за собой повышение их надежности, в общем смысле, и ремонтопригодности, в частном. Что касается такого параметра, как точность измерений, то реальные требования потребителей могут быть удовлетворены выбором конструкции электроакустических излучателей и соответствующим электронным обеспечением.

Указанный результат достигается использованием известного свойства электроакустических излучателей изменять свое сопротивление излучения, имеющее, как правило, комплексный характер, в соответствии с изменением характеристик среды - плотности, температуры и давления. Следовательно, контролируя соотношение величин активной и реактивной частей составляющих сопротивления излучения, можно получать информацию о характеристиках среды и их динамике, т.е. в нашем случае скорости потока при прокачивании жидких сред в трубопроводах. Наиболее полно указанное соотношение при работе генератора на комплексную нагрузку характеризует фазовый сдвиг между подводимым к излучателю электрическим напряжением и потребляемым им током, что и определяет выбор его (фазового сдвига) в качестве контролируемого параметра, в предлагаемом способе контроля потока жидких сред в трубопроводе.

Сопоставительный анализ предлагаемого способа с рассмотренными аналогами показывает, что заявляемый способ содержит, во-первых, результат решения известной задачи - оперативного контроля скорости потока жидких сред в трубопроводах - с новым объектом контроля, а именно электронной частью канала излучения гидроакустических сигналов, во-вторых, обоснование выбора нового контролируемого параметра - фазового сдвига между подводимым к излучателю напряжением и потребляемым им током и наконец, в-третьих, новую форму реализации этого способа - установку излучателя с акустико-механической связью с звукопроводящим трубопроводом на внешней его поверхности.

Практическая реализация данного изобретения может быть достигнута достаточно просто - исключением канала приема и введением устройства контроля обозначенного выше существенного отличительного признака (фазового сдвига) в канал излучения одного из аналогов.

Источники информации

1. Паршин В.М. Приборы и методы комплексных поточных измерений вязкости, плотности и скорости движения жидкости. М., Мет. 1990.

2. Гост 001.017.120.010 Измерение параметров потока жидкости в закрытых каналах.

3. Расходомеры. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1966, т.4, с.375.

4. Патент US №4032259, МПК7 G01F 1/66, 28.06.1977.

5. Патент РФ №2018089, МПК7 G01F 1/66, 15.08. 1994.

6. Патент РФ №2209401, МПК7, G01F 1/66, 06.07.2001.

7. Патент РФ №2180432, МПК7 G01F 1/66, 10.02.2002.

8. Патент РФ №2210062, МПК7 G01F 1/66, 11.06.2003.

9. Портативный одноканальный ультразвуковой расходомер с графическим дисплеем KATFlow 200. Каталог фирмы Inno-Tech (http://www. inno-tech.ru/catalog/1/19).

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 161-170 из 635.
20.11.2015
№216.013.8fa8

Устройство управления резервированной с помощью мажоритарных элементов системой

Изобретение относится к современным пилотажно-навигационным комплексам (ПНК) летательных аппаратов (ЛА) и их бортовой аппаратуре и предназначается в основном для формирования сигналов управления резервированными с помощью мажоритарных элементов системами радиоавтоматики и системами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568392
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fcc

Устройство детектирования частотно-модулированных колебаний

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для построения частотных детекторов с увеличенной крутизной детекторной характеристики. Сущность изобретения состоит в том, что вход (1) и выход (2) устройства соединены через первый (С1) и второй (С2) конденсаторы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568428
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fce

Способ радиолокационного зондирования пространства

Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно к радиолокации, в частности может быть использовано для зондирования квазимонохроматическими и дискретно-частотными сигналами стационарных, линейно рассеивающих электромагнитные волны объектов. Достигаемый технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568430
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.90c5

Способ идентификации воздушных объектов

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании средств идентификации воздушных объектов. Достигаемый технический результат - повышение вероятности правильной идентификации воздушных объектов, обнаруженных бортовой радиолокационной станцией (БРЛС), в условиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568677
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.9118

Автоматический органичитель степени сжатия дожимающего компрессора плунжерного типа

Изобретение относится к области автоматизации и касается газозарядных компрессорных станций. Автоматический ограничитель степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношений давлений всасывания и нагнетания, который выполнен в корпусе с двумя парами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568760
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92ce

Устройство преобразования энергии магнитного поля ферромагнитного сердечника в тепловую или электрическую энергию

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных системах освещения, обогрева и т.п. Устройство содержит источник электрического тока в виде аккумуляторной батареи, генератор постоянного по направлению и линейно меняющегося во времени пилообразного тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569200
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92d4

Устройство для определения показателей качества применяемых топлив и масел в баках систем силовой установки и трансмиссии военной гусеничной машины

Устройство содержит пульт управления (21), дисплей (22), блок определения показателей качества топлива и масел (23), электронно-вычислительный блок, блок датчиков (8), расположенный в топливном баке (7), блок датчиков (2), расположенных в масляном баке двигателя (1), блок датчиков (17),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569206
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.9530

Способ пространственно-временной обработки изображений на основе матриц фоточувствительных приборов с зарядовой связью

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано для пространственно-временной обработки изображений. Техническим результатом изобретения является обеспечение адаптации к уровню освещенности без каких-либо ограничений на значения отсчетов импульсной характеристики при выделении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569811
Дата охранного документа: 27.11.2015
10.12.2015
№216.013.9654

Устройство для измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения коэффициента усиления антенн различных радиоэлектронных средств в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки. Устройство содержит генератор сигналов, измеритель мощности, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570104
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.98cb

Транспортное средство для вытаскивания застрявших и аварийных автомобилей

Изобретение относится к автомобильному транспорту, а именно к транспортным средствам для вытаскивания застрявших и аварийных автомобилей, а также эвакуационных машин. Транспортное средство для вытаскивания застрявших и аварийных автомобилей содержит надрамник (2) со стойкой и тяговой лебедкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570735
Дата охранного документа: 10.12.2015
Показаны записи 161-170 из 361.
20.11.2015
№216.013.8f7d

Манжетное уплотнительное устройство

Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для уплотнительных устройств в системах и агрегатах, работающих в широком диапазоне температур и давлений, в частности в области ракетно-космической техники. В манжетном уплотнительном устройстве, содержащем эластомерную манжету, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568349
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fa8

Устройство управления резервированной с помощью мажоритарных элементов системой

Изобретение относится к современным пилотажно-навигационным комплексам (ПНК) летательных аппаратов (ЛА) и их бортовой аппаратуре и предназначается в основном для формирования сигналов управления резервированными с помощью мажоритарных элементов системами радиоавтоматики и системами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568392
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fcc

Устройство детектирования частотно-модулированных колебаний

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для построения частотных детекторов с увеличенной крутизной детекторной характеристики. Сущность изобретения состоит в том, что вход (1) и выход (2) устройства соединены через первый (С1) и второй (С2) конденсаторы и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568428
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.8fce

Способ радиолокационного зондирования пространства

Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно к радиолокации, в частности может быть использовано для зондирования квазимонохроматическими и дискретно-частотными сигналами стационарных, линейно рассеивающих электромагнитные волны объектов. Достигаемый технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568430
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.90c5

Способ идентификации воздушных объектов

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании средств идентификации воздушных объектов. Достигаемый технический результат - повышение вероятности правильной идентификации воздушных объектов, обнаруженных бортовой радиолокационной станцией (БРЛС), в условиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568677
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.9118

Автоматический органичитель степени сжатия дожимающего компрессора плунжерного типа

Изобретение относится к области автоматизации и касается газозарядных компрессорных станций. Автоматический ограничитель степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношений давлений всасывания и нагнетания, который выполнен в корпусе с двумя парами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568760
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92ce

Устройство преобразования энергии магнитного поля ферромагнитного сердечника в тепловую или электрическую энергию

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных системах освещения, обогрева и т.п. Устройство содержит источник электрического тока в виде аккумуляторной батареи, генератор постоянного по направлению и линейно меняющегося во времени пилообразного тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569200
Дата охранного документа: 20.11.2015
20.11.2015
№216.013.92d4

Устройство для определения показателей качества применяемых топлив и масел в баках систем силовой установки и трансмиссии военной гусеничной машины

Устройство содержит пульт управления (21), дисплей (22), блок определения показателей качества топлива и масел (23), электронно-вычислительный блок, блок датчиков (8), расположенный в топливном баке (7), блок датчиков (2), расположенных в масляном баке двигателя (1), блок датчиков (17),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569206
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.11.2015
№216.013.9530

Способ пространственно-временной обработки изображений на основе матриц фоточувствительных приборов с зарядовой связью

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано для пространственно-временной обработки изображений. Техническим результатом изобретения является обеспечение адаптации к уровню освещенности без каких-либо ограничений на значения отсчетов импульсной характеристики при выделении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569811
Дата охранного документа: 27.11.2015
10.12.2015
№216.013.9654

Устройство для измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения коэффициента усиления антенн различных радиоэлектронных средств в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки. Устройство содержит генератор сигналов, измеритель мощности, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570104
Дата охранного документа: 10.12.2015
+ добавить свой РИД