Ультразвуковой уровномер

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР СИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0Ц 4ИО 38

Сава Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.08.73 (21) 1952997/18-10 (51) М. Кл. G Olf 23/28 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приэритет

Опубликовано 05.11.75. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 02.02.76

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681,128.82 (08 8.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Воловов и В. В. Краснобородько (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к ультразвуковым уровнемерам и может использоваться для непрерывного измерения уровня жидкостей в резервуарах и емкостях.

Известны ультразвуковые дискретные уровнемеры, содержащие ультразвуковые преобразователи, расположенные по высоте измеряемого уровня и выполненные в виде акустической линии задержки помех, образованной цельнометаллической конструкцией, соединяющей излучатель и приемник ультразвука, импульсный генератор колебаний, усилитель, формирователь импульсов и выходное устройство.

Недостаток известных уровнемеров заключается в сложности схемы формирования импульсов, усилении и регистрации сигналов, инерционности измерения и невозможности получения непрерывного отсчета уровня.

Новизна описываемого уровнемера заключается в том, что в нем излучатель и приемник ультразвука выполнены в виде двух пьезокерамических трубок разного диаметра, установленных коаксиально по высоте измеряемого уровня в цилиндрическом металлическом корпусе, имеющем в нижней части отверстия для доступа жидкости в пространство между трубками, а в верхней части отверстия для выхода воздуха, при этом внутренняя трубка, являющаяся приемником, заполнена воздухом и с помощью торцевых заглушек из звукопоглощающего материала прикреплена к корпусу, а наружная трубка закреплена в корпусе с помощью кольцевых прокладок из

5 того же звукопоглощающего материала, установленных по краям трубки.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого уровнемера; на фиг. 2 — график зависимости амплитуды выходного сигнала U от высо10 ты уровня жидкости h.

Уровнемер содержит генератор ультразвуковых колебаний 1, излучатель 2 и приемник ультразвука 3, выполненные в виде пьезокерамических трубок различного диаметра, ко15 аксиально установленных одна внутри другой и закрепленных в металлическом корпусе 4 с помощью звукоизолирующих заглушек 5 и прокладок 6, усилитель 7 и регистрирующее устройство 8.

20 Внутренняя трубка (приемник) заполнена воздухом и закрыта с торцов звукоизолирующими, например, резиновыми заглушками 5.

Наружная трубка 2 с помощью прокладок

6 прикреплена к корпусу 4 так, что между ними образована воздушная полость.

В нижней части корпуса 4 имеются отверстия 9, через которые жидкость поступает в пространство между излучателем и приемником, а в верхней части — отверстия 10 для выхода воздуха.

491038 изобретения

Уровнемер работает следующим образом.

Непрерывный сигнал с генератора 1 подается на излучатель 2, где он преобразуется в акустический. Поскольку волновые сопротивления воздуха и жидкости различаются на несколько порядков, то сигнал с излучателя 2 на приемник 3 проходит практически только через жидкость, заполняющую пространство между излучателем и приемником, причем принятый сигнал тем больше, чем выше уровень жидкости в этом пространстве. Сигнал, поступивший на приемник 3, усиливается усилителем 7 и регистрируется самопишущим устройством 8, выход которого проградуирован в линейных величинах уровня жидкости.

Зависимость амплитуды выходного сигнала устройства U от высоты измеряемого уровня

h, показанная на фиг, 2, является практически линейной. При этом наилучшая линейность достигается при выборе рабочей частоты в промежутке между резопансными частотами излучателя 2 и приемника 3. Ввиду высокой концентрации звуковой энергии уровнемер является экономичным и работоспособен при очень небольшой мощности генератора 1.

При этом трубчатые излучатель и приемник

9 могут быть как целыми, так и набранными пз отдельных цилиндров.

Предмет

Ультразвуковой уровнемер, содержащий генератор ультразвуковых колебаний, излучатель и приемник ультразвука, усилитель и регистрирующее устройство, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью достижения непрерывности и безынерционности измерений и упрощения конструкции, излучатель и приемник ультразвука выполнены в виде двух пьезокерамических трубок разного диаметра, установленных коаксиально по высоте измеряемого уровня в цилиндрическом металлическом корпусе, имеющем в нижней части отверстия для доступа жидкости в пространство между трубками, а в верхней части отверстия для выхода воздуха, при этом внутренняя трубка, являющаяся приемником, заполнена воздухом и с помощью торцевых заглушек из звукопоглощающего материала прикреплена к корпусу, а наружная трубка закреплена в корпусе с помощью кольцевых прокладок из того же звукопоглощающего материала, установленных по краям трубки.