Ультразвуковой сигнализатор границы раздела двух сред
О П И С А Н И Е 2I04I0
Союз Советских фрциалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 28.1Ч.1966 (№ 1074882/26-10) Кл. 42е, 34
42s, 1!06 с присоединением заявки ¹
Приоритет
МПК G 01f
В 06b
УДК 532.217:534-8 (088.8) Комитет по делам лзобретеиий и открытий ори Совете отииистров
СССР
Опубликовано 06 11.1968. Бюллетень ¹ 6
Дата опубликования описания 1О.IV.1968
Авторы изобретения
Г. А. Балакишиев, В, А. Колчин, P. И. Рагимов и А. Н. Ульянкии
Заявитель
Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР ГРАНИЦЫ
РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД
Предложенный сигнализатор может найти применение в нефтяной, нефтехимической и нефтедобывающей промышленности,при автоматическом регулировании и сигнализации границы раздела (например, газ — нефтепродукт — вода или водные растворы).
Существующие ультразвуковые сигнализаторы границы раздела двух сред, содержащие датчики с излучающим и приемным пьезопреобразователями, генератор ультразвуковых колебаний, приемное устройство, блок сигнализации и блок питания, основанные на измерении скорости и поглощения ультразвука, сложны и, из-за влияния загрязненности, состава и температуры среды на процесс индикации, являются ненадежными.
Предложенный сигнализатор основан на приеме отраженных от исследуемой границы раздела ультразвуковых сигналов, падающих к ней под углом, и отличается тем, что в нем датчик выполнен в виде открытой сверху камеры, на противоположных стенках которой установлены излучатель и приемник под углом, равным критическому, к границе раздела, образованной плоскостью верхнего среза камеры. Такое выполнение устройства позволяет повысить надежность и однозначность определения границы раздела двух сред.
На чертеже представлена принципиальная схема сигнализатора, содержащего блок 1 питания, генератор 2 ультразвуковых колебаний, приемное устройство 8, блок 4 сигнализации, датчик, выполненный е виде открытой сверху камеры 5, на противоположных стенках которой установлены пьезоэлектрические излучатель б и приемник 7, и исследуемую емкость 8.
Сигнализатор работает следующим образом.
Камеру 5 помещают в исследуемую емкость
8, причем камера всегда бывает заполнена более тяжелой жидкостью, чем емкость, Излучатель б и приемник 7 располагают с внешней стороны камеры 5, симметрично относительно ее осевой линии и так, чтобы точка пересечения падающего под углом к границе раздела ультразвукового луча (центрального) и отраженного лежала на поверхности верхнего уровня камеры. При соблюдении этого условия отраженный луч будет попадать в приемник 7 во всех случаях, кроме того, когда контролируемая граница раздела станет выше верхнего уровня камеры 5 (см. границу раздела, изображенную на чертеже пунктиром) .
Момент индикации границы раздела наступает при достижении ею верхнего уровня камеры 5. В этом случае отраженный от нее ультразвуковой сигнал попадает в приемник
ЗО 7, преобразуется там в электрический сигнал
210410
Составитель В. М. Карбачинский
Редактор Е. И. Кривенко Техред А. А. Камышникова Корректоры: А. П. Татаринцева и И. Л. Кириллова
Заказ 595/17 Тираж 530 Подписное
ЦНИИИИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2 и, после усилия до амплитудного ограничения в приемном устройстве 8, .поступает в блок сигнализации, который фиксирует наличие границы раздела на заданном уровне. При опускании исследуемой границы раздела сигнал в приемнике 7 сохраняется благодаря тому, что в камере 5 остается более тяжелая жидкость, которая с верхней образует границу раздела, совпадающую с верхним уровнем камеры 5. Этим обеспечивается однозначность определения исследуемой границы раздела.
Так как в описываемом сигнализаторе индикация осуществляется по наличию в приемнике 7 отраженного от границы раздела ультразвукового сигнала и,после преобразования в нем минимально возможный электрический сигнал усиливается до ограничения, то его показания будут независимы от состояния контролируемой жидкости. Последнее обстоятельство значительно повышает надежность работы описанного сигнализатора.
5 Предмет изобретения
Ультразвуковой сигнализатор границы раздела двух сред, содержащий датчик с излучающи м и приемным пьезопреобразователями, генератор ультразвуковых колебаний, приемное устройство, блок сигнализации и блок питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и однозначности определения границы раздела, датчик выполнен в виде открытой сверху камеры, на противопо15 ложных стенках которой установлены излучатель и приемник под углом, равным критическому к границе раздела, образованной плоскостью верхнего среза камеры.
