close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY17078

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2013.04.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 01F 1/66 (2006.01)
G 01F 15/04 (2006.01)
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК РАСХОДА С ЗАЩИТНЫМ
ПОКРЫТИЕМ ДЛЯ АГРЕССИВНОЙ ГАЗОВОЙ СРЕДЫ
(21) Номер заявки: a 20101810
(22) 2010.12.15
(43) 2012.08.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аграрный технический университет"
(BY)
(72) Автор: Лисовский Владислав Васильевич (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Белорусский государственный аграрный технический
университет" (BY)
BY 17078 C1 2013.04.30
BY (11) 17078
(13) C1
(19)
(56) ЧЕРНОБАЙ Л.А. и др. Научно-технический прогресс в области механизации, электрификации и автоматизации
сельского хозяйства: Материалы Международной научно-практической конференции. - Минск, 2002. - Т. 1. С. 176-182.
BY 4024 U, 2007.
RU 2375682 C1, 2009.
RU 2381598 C2, 2010.
RU 93017857 A, 1995.
SU 1055478 A, 1983.
JP 2004/144553 A.
EP 1911530 A1, 2008.
(57)
1. Ультразвуковой датчик расхода с защитным покрытием для агрессивной газовой
среды, содержащий корпус, пьезокерамику, контактные пластины, демпфер, акустическую развязку и переходные согласующие накладки, отличающийся тем, что на наружной согласующей накладке выполнено трехслойное покрытие, причем первым слоем
нанесен хром толщиной не менее 0,06 мкм, вторым - алюминий толщиной 0,05-0,1 мкм,
третьим - оксид алюминия толщиной 0,025-0,05 мкм.
2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что наружная согласующая накладка выполнена переменной плотности.
Изобретение относится к технике измерения расхода газа ультразвуковыми счетчиками-расходомерами, а именно к снижению погрешности приборов при длительной эксплуатации и достижению долговременной стабильности акустических параметров первичных
преобразователей с согласующими накладками, и может найти применение в промышленности и сельском хозяйстве при разработке и серийном производстве ультразвуковых
счетчиков газа повышенной точности.
BY 17078 C1 2013.04.30
Известны датчики расхода газовых сред для ультразвуковых расходомеров, которые
устанавливаются оппозиционно в калиброванный мерный участок, помещенный в газовую магистраль [1, 2]. Данные датчики выполняют поочередно функции излучателей и
приемников и позволяют измерять разность скоростей прохождения импульсного сигнала
по и против потока газа, что в первом приближении пропорционально скорости потока.
Для получения требуемого уровня амплитуды принятого сигнала датчики снабжаются согласующими накладками с переменным акустическим сопротивлением.
Наиболее близким к заявляемой конструкции ультразвукового датчика расхода газа,
прототипом является электроакустический преобразователь, содержащий приемопередающую пьезокерамику, контактные пластины, демпфер, акустическую развязку и
переходные согласующие накладки, а повышение долговечности работы датчиков достигается за счет наклейки или напыления защитного алюминиевого покрытия на наружную
накладку.
Недостатком данных датчиков расхода является временная нестабильность акустических характеристик последней приемоизлучающей накладки, что приводит к значительному увеличению погрешности счетчиков-расходомеров газа в области больших
расходов. Попытки защиты датчиков алюминиевой фольгой не выдержали проверку временем, лучшие результаты дало напыление тонкого алюминиевого слоя, однако и он не
решает проблему долговременной стабильности из-за абразивного действия микрочастиц
газового потока и наличия агрессивных примесей [1, 2].
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание датчика расхода газа,
согласованного по акустическому сопротивлению с измеряемой средой, имеющего высокостабильное во времени защитное покрытие.
Поставленная задача решается за счет того, что у датчика расхода газа, содержащего
пьезокерамику, контактные пластины, демпфер, акустическую развязку и переходные согласующие накладки, на его наружную согласующую накладку наносят в вакууме трехслойное покрытие, причем первым слоем наносят хром толщиной не менее 0,06 мкм,
второй слой - алюминий толщиной 0,05-0,1 мкм, третий - оксид алюминия толщиной
0,025-0,05 мкм.
Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой показаны корпус датчика 4,
пьезокерамика 1, контактная пластина 3, демпфер 2, накладка из фольгированного со стороны пьезокерамики и соединенного с корпусом стеклотекстолита 5, накладка с меньшим
акустическим сопротивлением из листового полистирола 6, наружная накладка из пенополистирола переменной плотности 7 с нанесенным на ее рабочую поверхность адгезионым слоем 8, следующим наносится алюминиевый слой 9, защищенный химо- и
абразивостойким оксидом алюминия 10.
Работа блока преобразователя расхода ультразвукового счетчика-расходомера газа с
двумя заявляемыми датчиками осуществляется следующим образом. При подаче прямоугольного импульса напряжения частотой 80-120 кГц на датчик-излучатель последний излучает акустический сигнал той же частоты, поступающий на датчик-приемник,
расположенный на строго фиксированном расстоянии от первого. По измеренным значениям времени распространения ультразвуковых колебаний по потоку газа и против него
судят о скорости потока через калиброванное сечение, что позволяет вычислить искомый
расход.
Проведенные исследования влияния защитного покрытия Cr-Al-Al2O3 на акустические
характеристики первичных преобразователей расхода газа показали, что его использование практически не приводит к гашению амплитуды первой волны ультразвукового сигнала, а адгезионная прочность и стойкость к агрессивным и механическим воздействиям
позволяют увеличить срок службы счетчика расходомера на время, в 4-5 раз превышающее межповерочный интервал.
2
BY 17078 C1 2013.04.30
Источники информации:
1. Кремлевский П.П. Измерение расхода и количества жидких и газообразных сред. М.: Энергия, 1992.
2. Чернобай Л.А., Лисовский В.В., Карташевич А.Н. Результаты разработки и опыт
эксплуатации ультразвуковых счетчиков газа типоразмера G-25: В сб. Научнотехнический прогресс в области электрификации и автоматизации. - Минск, 2003.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
124 Кб
Теги
by17078, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа