Ультразвуковой датчик уровня
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
376665
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 09.VI.1971 (№ 1668299/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05.IV.1973. Бюллетень ¹ 17
Дата опубликования описания 31.Ч.1973
M. Кл. 6 Olf 23/28
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.128.82 (088.8) Авторы изобретения
Г. А. Балакишиев, T. P. Рехельс и В. А. Колчин
Заявитель Научно-исследовательский и проектный институт «Нефтехимавтомат>
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК УРОВНЯ
Яв1п х х= е
cos 2
Изобретение относится к области измерения уровня с помощью ультразвука.
Известные ультразвуковые датчики уровня, содержащие корпус с приемным и излучающим пьезоэлементами, не обеспеивают достаточной точности и имеют сложную конструкцию.
С целью повышения точности и упрощения конструкции в предлагаемом ультразвуковом датчике уровня корпус выполнен в виде выпуклой линзы из звукопроводного материала, в которой в точке пересечения отраженных лучей размещен приемный пьезоэлемент, а в торцовой части соосно с приемным — кольцевой излучатель.
Иа фиг. 1 показана картина ультразвукового поля для случая, когда датчик находится в воздушной среде; на фиг. 2 — то же, для случая, когда датчик находится в контролируемой жидкости.
Индикатор уровня представляет собой выпуклую линзу 1 из звукопроводного материала с приемным 2 и кольцевым излучающим 8 пьезоэлементами, размещенными на ее плоских поверхностях.
Причем приемный пьезоэлемент располагается в точке пересечения отраженных лучей. Положение точки определяется из выражения где х — расстояние точки пересечения отра5 женных лучей от центра кривизны выпуклой линзы;
R — радиус кривизны акустической линзы;
cc — угол отраженных ультразвуковых колебаний.
Ультразвуковые колебания, распространяясь от пьезоэлемента 8 и достигая выпуклой поверхности линзы, полностью отражаются от нее и фокусируются на поверхности приемно15 го пьезоэлемента 2, что обусловливает появление сигнала на приемнике ультразвуковых колебаний.
При этом вследствие близости величин акустических сопротивлений звукопроводной лин20 зы и среды проявляется эффект рассеяния выпуклой линзы, и ультразвуковые колебания проходят почти без отражения от границы раздела линза — жидкость. В этом случае сигнал на приемном пьезоэлементе отсутствует.
Предмет изобретения
Ультразвуковой датчик уровня, содержащий корпус с приемным и излучающим пьезоэлементами, отличающийся тем, что, с
30 целью повышения точности и упрощения кон376665
Фиг.7
4 жг 2
Составитель Ж. Е. Теслер
Техред 3. Тараненко
Корректор Н. Аук
Редактор Л. Гончарова
Заказ 1520/13 Изд. № 385 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
3. струкции, корпус выполнен в виде выпуклой линзы из звукопроводного материала, в которой в точке пересечения отраженных лучей размещен приемный пьезоэлемент, а в торца. вой части соосно с приемным — кольцевой излучатель.
