Акустический уровнемер

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

323663

Союэ Советскиа

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено ЗО.VI.1970 (№ 1455419/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

3!. Кл. G Olf 23/18

Комитет по делам изобрвтвиий и открытий ори Сввете Мииистроа

СССР

Опубликовано 10.Х11.1971. Бюллетень М 1 за 1972

Дата опубликования описачия З.III.1972

УДК 681.128.083.2 (088,8) Автор изобретения

А. М. Панасюк

Заявитель

АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения уровня .в скважинах, открытых потоках, водоемах и закрытых емкостях.

Известны акустические уровнемеры и дальномеры, основанные на эхо-методе (например, эхолоты), а также уровнемеры объемно-резонансного типа с раздельным излучателем и приемником и с совмещенным приемоизлучателем — акустические эндовибраторные уровнемеры.

Акустические эндовибраторные уровнемеры с совмещенным приемоизлучателем имеют простую конструкцию первичного датчика.

Однако для четкого определения резонансных частот, соответствующих определенным дискретным значениям уровня, последующие ступени преобразования и обработки информации усложнены.

С целью повышения точности объемный резонатор в предлагаемом уровнемере выполнен в виде трубы, внутренняя полость которой по длине разделена тарельчатыми диафрагмами с отверстием посередине на ряд дискретных объемов с шагом дискретности, равным выбранной точности измерения уровня, причем, для достижения четкости выделения дискретных уровней (с неопределенностью выделения не более 10% шага квантования), диафрагмы выполнены в виде криволинейного конуса (кон сида), представляющего собой однополостный полугиперболоид вращения, обращенный вершиной вниз, и объем перехода от кромки одной диафрагмы к кромке другой не превышает 10% общего объема дискретной объемной ячейки.

Для упрощения технологии изготовления датчика диафрагмы выполнены съемными в гиде отдельных тарелок с обоймой, набирае10 мых во внутренней полости корпуса резонатора (трубы) путем укладки нх одна на другую с последующей герметизацпей стыков, например, парафином.

15 На чертеже представлена схема предлагаемого акустического уровнемера.

Уровнемер состоит пз объемного резонатора, приемоизлучателя, звукового генератора, индикатора резонанса и привода, изменяю20 щего перестройку звукового генератора в режиме поиска резонансной частоты методом выбора по максимуму амплитуды. Поиск может осуществляться как вручную, так и автоматически следящей системой, снабженной

25 блоком выбора частоты по максимуму амплитуды.

Объемный резонатор состоит из трубы 1, разделенной набором полугиперболопдальных тарелок 2, уложенный одна на другую, на ряд

30 дискретных объемов, шаг дискретности кото323663

3 рых по высоте выбран равным необходимой точности измерения уровня.

Тарелки 2 представляют собой криволинейный усеченный конус в виде однополостного полугиперболоида вращения (коноида), обращенный вершиной вниз. Сечение горловины образует отверстие 8 для пропуска воды.

Объем, заключенный между плоскостями кромок отверстий в соседних тарелках 2 (диафрагмах), не превышает 10% от полного объема между соседними диафрагмами. Для укладки друг на друга тарелки 2 снабжены обоймами 4, места соединений которых при сочленении в набор герметизируется, например, парафином.

В верхней части объемного резонатора установлен приемоизлучатель 5 (например, динамический), который подключен к выходу звукового генератора б. К выходу последнего и к приемо-излучателю 5 подсоединен индикатор резонанса 7, выход которого соединен со схемой отработки 8 следящей системы, управляющей приводом 9 (при автоматизации измерения). Звуковой генератор б и схема отработки питаются от блока управления 10 по программе или команде с ДП, Прибор допускает неавтоматическое измерение с ручным управлением. Тогда схема обработки 8, привод 9 и блок управления 10 исключаются, а включение прибора в цепь питания производится оператором.

Уровнемер работает следующим образом.

С подъемом уровня пленкой поверхностного натяжения, касающейся кромки среза конуса очередной диафрагмы, отсекаются все нижележащие дискретные объемы. Гидравлическая отсечка объемов происходит с неопределенностью не более 10 /о, что достигается формой диафрагм, как бы входящих одна в другую.

При этом приемоизлучатель возбуждает объемный резонатор, построенный подобным образом на дискретных уровнях резонансных частот, которые четко и точно определяют изменение уровня воды в дискретах, равных точности измерения (конструктивно расстоянию

lo между кромками отверстий соседних диафрагм).

Предмет изобретения

15 1. Лкустический уровнемер, содержащий генератор звуковых колебаний, приемоизлучатсль, об.ьемный резонатор и индикатор резонанса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, объемный резонатор выпол20 нен в виде трубы, внутренняя полость которой го длине разделена тарельчатыми диафрагмами с отверстием посередине на ряд дискретных объемов с шагом дискретности, равным выбранной точности измерения уровня, при25 чем диафрагмы выполнены в виде однополостного полугипербалоида вращения, обращенного вершиной вниз, а объем перехода от кромки одной диафрагмы к кромке другой не превышает 10 /о общего объема дискретной

30 об ьемной ячейки.

2. Уровнемер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления датчика, диафрагмы выполнены съемными в виде отдельных тарелок с обоймой, уложен35 ных одна на другую с последующей герметизацией стыков, например, парафином, 323663

Составитель Н. Варнек

Текред Л. Евдонов

Редактор А. Корнеев

Корректор И. Шматова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 315/8 Изд. № 9 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская паб., д. 4/5