Ультразвуковой индикатор уровня
О П И С А Н И Е 262420
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24.11.1968 (№ 1221515/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 26.1.1970. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 18Х.1970
Кл. 42е, 34
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Иинистров
СССР
МПК G 011
УДК 681.128.82(088 8) Авторы изобретения Г. Г. Иордан, 3. М. Шафрановская, И. Д. Шелапутин и Л. И. Чесаков
Заявитель Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетического приборостроения
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНДИКАТОР УРОВНЯ
Данное изобретение относится к области измерения уровня ультразвуковыми индикаторами.
Известны ультразвуковые индикаторы уровня, содержащие тенератор зондирующих радиоимпульсов, излучатель ультразвука, усилитель с детектором, триггер с интегрирующей цепочкой и автоматический потенциометр с дополнительным реохордом, предназначенным для формирования выходного сигнала в виде напряжения постоянного така, пропорциональното величине уровня.
Известные индикаторы не надежны в работе и обладают низкой точностью вследствие того, что величина постоянной составляюшей импульсов триггера, формируемая интегрирующей цепочкой и несущая информацию о величине уровня, зависит от изменения амплитуды видеоимпульсав (т, е, от колебаний напряжения .питания и от изменения .параметров .выходных элементов схемы) и от частоты IIOBторения видеоимпульсов (т. е. от частоты напряжения синхронизации генератора зондирующих импульсов).
Малая надежность объясняется наличием движущихся деталей с трущимися контактами в устройстве, осуществляющем как измерение, так и формирование выходного сигнала (на специальном реохорде, расположенном на оси автоматического потенциометра).
Повышение точности и надежности достигается тем, что индикатор снабжен компенсационным преобразователем длительности импульсов в выходчой cHIHBJI в виде напряжения постоянного тока, вход которого соединен с выходом триггера. Компенсационный;преобразователь,длительности импульсов в напряжение содержит элемент сравнения, выход которого соединен с входом зарядно-разрядного
>0 устройства, а вход через элемент обратной связи соединен с выходом зарядно-разрядного устройства.
На фиг. 1 представлена блок-схема индикатораа; на фпг. 2 — компенсационный преобр а15 з ов а тел ь.
Блок-схема содержит генератор зондирующих радиоимпульсов 1, линию связи 2, соединяющий электронный блок с первичным преобразователем, =установленным в емкости
20 с кочтролируемой средой, излучатель ультразвука 8, усилитель с детектором 4, а также триггер 5 с интегрирующей цепочкой.
Компенсационный преобразователь содержит элемент сравнения, собранный на триодах
25 Т, и Т>, зарядно-разрядное устройство на триодах Тз и 7, эмиттерный повторитель Т; и 7g и элемент обратной связи на триода Тт, Т8 Т9) 7/0 и 7 II
Импульсы, несущие информацию об уров30 не с длительностью t», и импульсы с выхода
262420 элемента обратной связи с длительностью t О.< поступают в .элемент сравнения. При неизменной величине уровня 1„„равно 4.С . При различии указанных длительностей (при изменении уровня) емкость С1 либо заряжается (при
1„„,) 4. ) через триод Т:„, либо, разряжается (при 1 „(1,.с ) через триод Т4 в зависимости or того увеличился уровень или уменьшился. Напряжение емкости через эмиттерный повторитель поступает в сопротивление 10
Ri нагрузки и является выходным сигналом в виде напряжения постоянного тока. Напряжение с нагрузки поступает на вход элемента обратной связи, который под воздействием этого напряжения формирует импульсы с дли- 15 тельностью (.с., почти равные импульсам триггера t,„. Неравенство этих импульсов определяется величиной статизма устройства.
Элемент обратной связи генерирует пилообразные импульсы, которые нарастают до мо- 20 мента, когда напряжение импульса станет равным величине управляющего напряжения (выходного сигнала). В этот момент диод Д, являющийся элементом сравнения, прерывает генерацию пилообразного импульса, в резуль- 25 тате чего длительность импульса определяется величиной выходного сигнала.
Элемент обратной связи является по существу системой, следящей за величиной выходного сигнала, и, благодаря наличию внутрен- 30 них обратных связей, обладает стабильными характеристиками.
Устройство следит за длительностью им4 .пульсов, несущих информацию об уровне, и унифицированный сигнал формируется в цепи обратной связи. Благодаря охвату элементов схемы отрицательной обратной связью, изменение параметров элементов с течением времени и под воздействием внешних факторов не сказывается на величине выходного сигнала.
Существенной особенностью предлагаемorо устройства является осуществление автоматического наблюдения за,величиной уровня без использ ования элвктрохимических элементов, что существенно повышает надежность системы, Предмет изобретения
1. Ультразвуковой индикатор уровня, содержащий генер атор зондирующих,р адиоим пульсов, излучатель ультразвука, усилитель с детектором и триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности, он снабжен компенсационным преобразователем длительности импульсов и выходной сигнал в виде напряжения постоянного тока, вход которого соединен с выходом триггера.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ком пенсационный преобразователь длительности им пульсов в напряжение содержит элемент сравнения, выход которого соединен с входом зарядно-разрядного устройства, а вход через элемент обратной связи соединен с выходом зарядпо-разрядного устройства.
262420
9 и е
Составитель )К. Е. Тислер
Техред Т. П. Курилко Корректор Г. С. Мухина
Редактор Н. Вирко
Заказ 1265/5 Тираж 500 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва %-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2
2h с
Л о
-_#_
Зов
ычл
