Акустический уровнемер

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сс оз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 13.IV.1964 (№ 895578126-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.XI.1968. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 14.111.1969

Кл. 42е, 34

М1 К 6 011

УДК 681.128.82(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. А. Маркелов

Заявитель

Научно-исследовательский институт основной химии

А КУСТ И Ч ЕСКИ И УРОВ Н ЕМЕР

Известны акустические уровнемеры для измерения уровня жидких сред, основанные на методе импульсной локации через газ. Они содержат генератор зондирующих импульсов, усилитель высокой частоты, детектор, видеоусилитель, демодулятор, помехозащитное устройство, показывающий прибор и акустическую систему, совмещающую функции излучения и приема в одном электроакустическом преобразователе.

Однако в случае совмещения функции приема и излучения в одном преобразователе, в связи с тем, что газовая среда слабо нагру>кает электроакустический преобразователь, он обладает высокой добротностью и настолько растягивает зондирующий импульс, что прием отраженного импульса тем же преобразователем возможен лишь с расстояний, больших 2,5 — 3 м.

Большая «мертвая зона» акустической системы вызывает необходимость удалять преобразователь от отражающей поверхности на значительное расстояние (2,5 — 3 м), что приводит к уменьшению амплитуды импульса, отраженного с максимального измеряемого расстояния, снижает точность и надежность измерений, усложняет конструкцию и монтаж преобразователя на объекте измерения.

Описываемый уровнемер отличается тем, что для повышения точности и надежности измерения уровня среды между электроакустическнм преобразователем и усилителем высокой частоты включен апериодический усилитель со входным ограничителем зондирующего импульса на два различных напряжения, увеличивающий по экспоненте чувствительность усилителя высокой частоты в зависимости от времени запаздывания отраженного импульса по отношению к зондирующеИ му.

Принципиальная электрическая схема уровнемера показана на чертеже. Приняты следующие обозначения: 1 — задающий импульсный генератор; 2 — электроакустический пре15 образователь электростатического типа; > -синхронизатор; 4 — ограничитель; б — апериодический усилитель; б — видеоусилитель; 7— детектор; 8 — видеоусилитель; 9 — диод-транзисторный элемент И; 10 — демодулятор.

20 Задающий генератор 1 вырабатывает радиоимпульс с частотой наполнения 18 кги, длительностью около 1 мсек. Через разделительный конденсатор этот импульс прикладывается к преобразователю 2. Частота повто25 рения зондирующих импульсов выбрана равной 25 имл/сек и синхронизирована с частотой напряжения сети при помощи синхронизатора 8.

Воспринимаемый тем >ке преобразователем

30 отраженный импульс через органичитель 4

231154

8 3 K

Корректор С. A. Муратова

Техред Л. В. Куклина

Редактор H. С. Коган

Заказ 296/17 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изооретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Цснтр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр Сапунова, 2 поступает на вход апериодического усилителя 5. Ограничивающая цепь состоит из разделительного конденсатора, нагрузочного сопротивления R и кремниевого стабилитрона.

Зондирующий импульс ограничивается в области положительного напряжения на уровне

+13 в, а в области отрицательного напряжения на уровне — 0,6 в.

Ограниченный таким образом зондирующий импульс используется как управляющий импульс временной автоматической регулировки усиления, Воздействуя на апериодический усилитель, он изменяет чувствительность последнего от некоторой минимальной величины, определяемой необходимой чувствительностью приемного у стройства для импульсов, отраженных с малых расстояний, до своей номинальной чувствительности к концу периода. Выбор постоянных времени цепи заряда и разряда конденсаторов и режима усилителя позволяет получить экспоненциальный закон изменения чувствительности в диапазоне измерений. Изменение чувствительности приемного устройства необходимо для уменьшения «мертвой зоны» электроакустического преобразователя, создаваемой за счет его высокой добротности в газовой среде. Кроме этого, такое изменение чувствительности позволяет получить на выходе усилителя высокой частоты отраженные импульсы приблизительно одинаковой амплитуды, независимо от того, с какого расстояния они восприняты, что является дополнительным преимуществом уровнемера.

С ыхода апериодического усилителя отра5 5

1 I женные импульсы поступают на видеоусилитель б, детектируются детектором 7 и подаются на видеоусилитель 8. Выход видеоусилителя, с целью подавления помехи от зонди5 рующего импульса, блокируется на время излучения диод-транзисторным элементом И.

В демодуляторе 10 последовательность отраженных импульсов преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное измеряе10 мому расстояншо, которое в дальнейшем поступает на автоматический потенциометр.

Предмет изобретения

Акустический уровнемер, содержащий гене15 ратор зондирующих импульсов, усилитель высокой частоты, детектор, видеоусилитель, демодулятор для преобразования последовательности отраженных импульсов в постоянное напряжение, пропорциональное измеряемому уровню

20 среды, помехозащитное устройство для выделения полезного сигнала на фоне случайных помех, акустическую систему (излучательприемник импульсов), совмещенную в одном электроакустическом преобразователе, пока25 зывающий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения уровня среды, между электроакустическим преобразователем и усилителем высокой частоты включен апериодический усили30 тель со входным ограничителем зондирующего импульса на два различных напряжения, увеличивающий по экспоненте чувствительность усилителя высокой частоты в зависимости от времени запаздывания отраженного

35 импульса по отношению к зондирующему.