Акустический уровнемер

ОПRCАН И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»700784

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 201277 (21) 2556606/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 30.11.79. Бюллетень ¹ 44 (51)М. Кл.2

G F 23/28

В 06 В 1/06

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДК 681.128 .82 (088.8) Дата опубликования описания 301179 (12) Авторы изобретения

В.A.Áëoõèí, В.И.Михайлюк и A.È.Öåðêaâíûé

Физико-технический институт низких температур

AH Украинской ССР (11) Заявитель (54.) АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в качестве акустического уровнемера, в основном в различных низкотемпературных устройствах.

Известен акустический уровнемер, содержащий датчик в виде волновода с двумя электроакустическими преобразователями, усилитель, формирователь, генератор зондирующих импульсов и схему обработки сигналов датчика (1) .

В волноводе установлен частичный отражатель, выполненный в виде бокового отверстия с регулируемой длиной ° 15

Изменяя длину отверстия от 0 до Л/4, можно регулировать интенсивность отраженного от него звука от 0 до щах (Л - длина волны) и добиться устойчивого приема только одного, первого, отраженного от бокфвого отверстия импульса.

Недостатком этого уровнейера является необходимость подстрс(йки бокового отражателя при изменении параметров газовой среды. Особенно сильно этот недостаток проявляется при измерении уровня криогенных жид(костей в термоизолированных емкостях, криостатах,где возможны значительные изменения не только температуры газовой среды, но и ее давления. Кроме того, поскольку условия внутри криостата резко отличны от наружных условий, весь датчик необходимо помещать внутри криостата. В результате доступ к боковому отражателю значительно затруднен.

Следовательно, ввиду сложности подстройки бокового отражателя при измерении уровня криогенной жидкости в криостате в известном уровнемере может происходить срыв автоциркуляции и выдача ложных показаний об уровне жидкости.

Из известных акустических уровнемеров наиболее близким по технической сущности является устройство электроакустического типа для измерения уров ня жидкости, содержащее генератор зондирующих импульсов, схему обработки сигналов, волновод, приемоизлучающий электроакустический преобразователь,подключенный к выходу генератора зондирующих импульсов и через усилитель и формирователь — к схеме обработки сигналов,дополнительный при емный электроакустический преобразователь, соединенный со входом генератора зондирующих импульсов (2).

700784

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая устойчивость работы при измерении уровня криогенных жидкостей, находящихся в термоизолированной емкости.

Цель изобретения - повышение 5 эксплуатационной надежности уровнемера, Э..-.о достигается тем, что в предлагаемом акустическом уровнемере волновод выполнен в виде стакана, открытый конец которого обращен в сторону контролируемой среды, а электроакус"..ические преобразователи установлены внутри волновода, со стороны закрытого конца, и смещены друг относи."ельно друга вдоль его продольной оси, причем приемоизлучающий элек ".роакустический преобразователь установлен ближе к открытому концу волновода.

На чертеже пбказана структурная схема акустического уровнемера.

Акустический уровнемер содержит генератор 1 зондирующих импульсов, схему обработки сигналов выполнен1

Р ную в виде последовательно соеди25 ненных блока 2 разделения сигналов, блока 3 деления и цифрового электронного счетчика 4 импульсов, волновод

5, приемоизлучающий электроакустический преобразователь 6, подключенный к выходу генератора 1 зондирующих импульсов и через усилительограничитель 7 и формирователь 8 к схеме обработки сигналов, дополнительный приемный электроакустический преобразователь 9, соединенный через усилитель 10 со входом генератора 1 зондирующих импульсов.

Волновод 5 выполнен в виде стакана, открытый конец которого обращен 40 в сторону контролируемой среды (на чертеже не показано), а преобразователи 6 и 9 установлены внутри волновода,, выше уровня контролируемой жидкости со стороны закрытого конца 4 волновода таким образом, что их чувствительные поверхности обращены к поверхности контролируемой жидкости, Преобразователи б и 9 смещены друг относительно друга вдоль продольной оси волновода 5; причем преобразователь б установлен ближе к открытому концу волновода.

Работает предложенное устройство следующим образом.

При включении .устройства генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает импульс, который с помощью преобразователя б трансформируется в звуковой импульс. Звуковой импульс проходит вдоль волновода 5, отражает- 60 ся от поверхности жидкости и принимается преобразователем 6 и приемником 9. Принятый импульс усиливается усилителем 10 и .Поступает в генератор 1, который вырабатывает очередной зондирующий импульс. Импульсы в цепи преобразователя б усиливаются усилителем 7, формируются в прямоугольные формирователем

8 и поступают на вход блока 2 разделения сигналов, где выделяются периоды.г„ и и . Выделенные сигналы поступают на блок 3 деления, где производится операция деления временных интервалов, и результат выдается на счетчик 4 импульсов, который регистрирует.значение измеряемого уровня непосредственно в десятичной системе.

Предлагаемый уровнемер обладает повышенной устойчивостью работы в режиме автоциркуляции и не содержит элементов, требующих периодической подстройки. Благодаря этому он может

„быть использован для измерения уровней жидкости, состояние газа над которыми может значительно изменяться, а доступ к датчику существенно затруднен, например в различных криогенных .устройствах. формула изобретения

Акустический уровнемер, содержащий генератор зондирующих импульсов, схему обработки сигналов, волновод, приемоизлучающий электроакустический преобразователь, подключенный к выходу генератора зондирующих импульсов и через усилитель и формирователь — к схеме обработки сигналов,, дополнительный приемный электроакустический преобразователь, соединенный со входом генератора зондирующих импульсов,о т л и Q а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, волновод выполнен в виде стакана, открытый конец которого обращен B сторону контролируемой среды, а электроакустические преобразователи установлены внутри волновода, со стороны закрытого конца, и смещены друг отиосительно друга вдоль его продольной оси, причем приемоизлучающий электроакустический преобразователь установлен ближе к открытому концу волновода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9329397, кл. G 01 F 23/28, 29.07.70.

2, Авторское свидетельство СССР

9267389 кл. В 06 В 1/06, 14.08.68 (прототип) .

700784

Составитель И.Засядников

ТехредЛ.Алферона Корректор Е. Папп

Редактор Е.Караулова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7375/33 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5