×
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 171-180 из 635.
20.12.2015
№216.013.9a5a

Торпедный дисковый вентильный электродвигатель

Изобретение относится к области боеприпасов. Торпедный дисковый вентильный электродвигатель содержит последовательно сочлененные дисковые вентильные электрические двигательные модули, выполненные в виде неподвижного статора с закрепленными по окружности П-образными сердечниками и роторов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571139
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9bd3

Кольцевая антенна

Изобретение относится к области антенно-фидерных устройств и может быть использовано для обеспечения устойчивой радиосвязи стационарных и подвижных объектов в любом азимутальном направлении. Технический результат - расширение диапазонных свойств антенны в горизонтальной плоскости и обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571516
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.12.2015
№216.013.9d5e

Способ каскадно-конвейерного аналого-цифрового преобразования

Изобретение относится к аналого-цифровому преобразованию и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей для высокоточных исследований быстропротекающих процессов. Техническим результатом является повышение точности и сокращение времени аналого-цифрового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571916
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.12.2015
№216.013.9e8c

Опорно-поворотное устройство преимущественно телескопа

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для больших телескопов с альт-азимутальной монтировкой. Опорно-поворотное устройство (ОПУ) содержит основание, вилку с полым штырем, установленную на основании с возможностью поворота относительно азимутальной оси,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572218
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.01.2016
№216.013.9f37

Способ управления автономной системой электропитания космического аппарата

Предполагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), использующим в качестве первичных источников энергии батареи фотоэлектрические (БФ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторные батареи (АБ). Задачей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572396
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a295

Способ помехоустойчивого кодирования речевых сигналов в цифровой системе радиосвязи

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для построения систем радиосвязи. Технический результат - исключение увеличения информационной скорости цифрового канала радиосвязи. Способ помехоустойчивого преобразования речевых сигналов в цифровой системе радиосвязи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573263
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a2bf

Способ обнаружения пожарной опасности в отсеке подводной лодки

Изобретение относится к области судостроения, конкретнее - к автоматизации процессов обнаружения пожарной опасности на подводных лодках. Осуществляют контроль процентного содержания кислорода в воздушной среде отсека подводной лодки и при повышении процентного содержания кислорода выше...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573305
Дата охранного документа: 20.01.2016
27.01.2016
№216.014.bcbe

Устройство для генерации шаровой молнии

Изобретение относится к области электротехники, конкретно к плазменным источникам электрической энергии, использующим воду и/или дымовые (СО - 80%) газы в качестве рабочего вещества. Устройство для генерации шаровой молнии содержит электроразрядную камеру и устройство активации рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573820
Дата охранного документа: 27.01.2016
10.02.2016
№216.014.c273

Клапан регулирования расхода газа

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов. Клапан регулирования расхода газа состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, седла, заслонки и вала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574779
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.01.2016
№216.014.c3d4

Способ получения авиационного бензина б-100/130

Изобретение описывает способ получения авиационного бензина Б-100/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, характеризующийся тем, что в качестве основы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574034
Дата охранного документа: 27.01.2016
Показаны записи 171-180 из 361.
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
20.12.2015
№216.013.9a5a

Торпедный дисковый вентильный электродвигатель

Изобретение относится к области боеприпасов. Торпедный дисковый вентильный электродвигатель содержит последовательно сочлененные дисковые вентильные электрические двигательные модули, выполненные в виде неподвижного статора с закрепленными по окружности П-образными сердечниками и роторов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571139
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9bd3

Кольцевая антенна

Изобретение относится к области антенно-фидерных устройств и может быть использовано для обеспечения устойчивой радиосвязи стационарных и подвижных объектов в любом азимутальном направлении. Технический результат - расширение диапазонных свойств антенны в горизонтальной плоскости и обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571516
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.12.2015
№216.013.9d5e

Способ каскадно-конвейерного аналого-цифрового преобразования

Изобретение относится к аналого-цифровому преобразованию и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей для высокоточных исследований быстропротекающих процессов. Техническим результатом является повышение точности и сокращение времени аналого-цифрового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571916
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.12.2015
№216.013.9e8c

Опорно-поворотное устройство преимущественно телескопа

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для больших телескопов с альт-азимутальной монтировкой. Опорно-поворотное устройство (ОПУ) содержит основание, вилку с полым штырем, установленную на основании с возможностью поворота относительно азимутальной оси,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572218
Дата охранного документа: 27.12.2015
10.01.2016
№216.013.9f37

Способ управления автономной системой электропитания космического аппарата

Предполагаемое изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), использующим в качестве первичных источников энергии батареи фотоэлектрические (БФ), а в качестве накопителей энергии - аккумуляторные батареи (АБ). Задачей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572396
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a295

Способ помехоустойчивого кодирования речевых сигналов в цифровой системе радиосвязи

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для построения систем радиосвязи. Технический результат - исключение увеличения информационной скорости цифрового канала радиосвязи. Способ помехоустойчивого преобразования речевых сигналов в цифровой системе радиосвязи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573263
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a2bf

Способ обнаружения пожарной опасности в отсеке подводной лодки

Изобретение относится к области судостроения, конкретнее - к автоматизации процессов обнаружения пожарной опасности на подводных лодках. Осуществляют контроль процентного содержания кислорода в воздушной среде отсека подводной лодки и при повышении процентного содержания кислорода выше...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573305
Дата охранного документа: 20.01.2016
27.01.2016
№216.014.bcbe

Устройство для генерации шаровой молнии

Изобретение относится к области электротехники, конкретно к плазменным источникам электрической энергии, использующим воду и/или дымовые (СО - 80%) газы в качестве рабочего вещества. Устройство для генерации шаровой молнии содержит электроразрядную камеру и устройство активации рабочего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573820
Дата охранного документа: 27.01.2016
10.02.2016
№216.014.c273

Клапан регулирования расхода газа

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование конструкций клапанов, предназначенных для управления вектором тяги летательных аппаратов. Клапан регулирования расхода газа состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, седла, заслонки и вала,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574779
Дата охранного документа: 10.02.2016
+ добавить свой РИД