Устройство контроля дискретного уровня сред

 

1. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДИСКРЕТНОГО УРОВНЯ СРЕД, содержащее источник акустических колебаний, приемник акустических колебаний, соединенный через усилитель и демодулятор с пороговым элементом , синхронизатор, делитель частоты, выход которого соединен с одним из входов генератора строба, а также индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля в условиях Перегретых и раскаленных среД, ис точняк акустических колебаний выполнен 3 виде отбойника из абразивостойкого материала , устанойлеийого на зв)т опроводе, одним концом жестко закрепленном на одной стенке eMkoctH с контролируемой средой, а другим проХО-Дящим через противоположную стеНку, а приемник выполнен в виде микрофона, укрепленного с образованием меxaHH4ecKofo koHtSKta йа металлической пластине , Mcectko соединенной с выступающим из емкости концом звукопровода, причем вход синхрониза1ора подключен к выходу генератора строба, его выход подключен к второму входу генератора строба и первому входу блока индикации, второй вход которого Подключен к выходу порогового элемента , вход делителя частоты подключен к источнику фиксированной частоты. 2. Устройство по п. 1, отличаю (Л щее с Я тем, что оно снабжено последовательно соединенными блоком формированяя нормированной производительности, вход Kotopofo соединен с выходом синхронизатора, Я зядатчиком скорости, второй вход котороto подключен к источнику эталонного напряyketiM , а выход - к второму входу синел ел хронизатора. со CD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

41З11 О 01 F 2328

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВтО1 СКОМ СВИДЯтКЛЬСтВМ (21) 3502413/24-10 (22) 18,10.82 (46) 07.05.85. Бюл, М 17 (72) Н. С. Таутиев (71) Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "11ветметавтоматика" (53) 681.128.82 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 392346, кл. С 01 Е 23/22, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

N 340900, кл. С 01 F 23/00, 1970. (54) (57) 1. УСТРОИСТВО КОНТРОЛЯ

ДИСКРЕТНОГО УРОВНЯ СРЕД, содержащее источник акустических колебаний, приемник акустических колебаний, соединенный через усилитель и демодулятор с пороговым элементом, синхронизатор, делитель частоты, вЫход которого соединен с одним из вхоdos генератора строба, а также индикатор, отлйчающееся тем,что,с

ttetttttt повышения точности контроля в условиях перегретых и раскаленных сред, ис точнйк акустических колебаний выполнен в вйде отбойййк» из абразивостойкого ма„„SU„„1154539 териала, установленного на звукопроводе, одним концом >kectko закрепленном на одной стенке емкостй с контролируемой средой, а другим прохот1ящим через противоположную стенку, tt приемник выполнен в виде . микрофона, укрепленного с образованием механического контакта на металлической пласIttHe, жестко соедйненной с выступающим из cMkocTtt концом звукопровода, причем вход синхронизатопа подключен к выходу генератора строба,- его выход подключен к второму входу генератора строба и первому входу блока индикации, второй вход которого подключен к выходу порогового элемента, вход делителя частоты подключен к источнику фиксированной частоты.

2. Устройствопоп. 1,отличающ е е с tt тем, что оно снабжено последовательно соединенными блоком формирования нормированной производительности, вход которого соединен с выходом синхронизатора, и задатчиком скорости, второй вход которога подключен к источнику эталонного напряжения, а выход — к второму входу синхронизатора.

54539

20

30

40

1 11

Изобретение относится к автоматическому акустическому контролю уровня жидкостей и сыпучих материалов и предназначено для автоматизации контроля уровня, преимущественно перегретых или раскаленных сыпучих материалов, в аппаратах с непрерывным (или близким к непрерывному) режимом поступления материала.

Такими аппаратами являются, например, котлы-утилизаторы тепла огарка в технологических линиях обжиговых печей в ртутной подотрасли, где температура огарка в контролируемых точках может изменяться в диапазоне 400-900 С.

Известно устройство для контроля уровней сыпучих и жидких материалов, содержащее емкость с контролируемым материалом, сцинтиппяционные детекторы, коллиматоры детекторов, стальную лампочку, держатель, электронно-измерительный блок и .источник гамма-излучения (11, Недостатком дашгого уровнемера является низкая точность контроля при неравномерном заполнении емкости контролируемым материалом.

Наиболее близким к изобретению является акустический локационный уровнемер, содержащий источник н приемник акустических колебаний, -подключенные, соответственно, к зондирующему генератору и усилителю, выход которого подключен к детектору-ограничителю, а также последовательно соединенные синхронизатор, делитель, модулятор, электрош|ый ключ, зондирующий генератор, выход делителя через генератор строба и детектор-ограничитель подключен к первому входу триггера, второй вход которого подключен к выходу делителя, а выход — через интегратор к индикатору 121.

Недостатком уровнемера является низкая точность контроля уровня раскаленных и перегретых сред.

11елью изобретения является повышение точности контроля уровня в условиях перегретых и раскаленных сред, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве контроля дискретного уровня сред,, содержащем источник акустических колебаний, приемник акустических колебаний, соединенный через усилитель и демодулятор с пороговым элементом, синхронизатор, дели тель частоты,. выход которого соединен с одним из входов генератора строба, а также индикатор, истопгик акустических колебаний выполнен в виде отбойника из абразивостойкого материала, установленного на звукопроводе, одним концом жестко закрепленном на одной стенке с контролируемой средой, а друтим проходящим через противоположную стенку, а приемник выполнен в виде микрофона, укрепленного с образованием механического контакта на металлической пластине, жестко соединенной с выступающим иэ емкости концом звукопровода, причем вход синхронизатора подключен к выходу генератора строба, его выход подключен к второму входу генератора строба и первому входу блока индикации, второй вход которого подключен к выходу порогового элемента, вход делителя частоты подключен к источнику фиксированной частоты.

Кроме того, с целью повышения достоверности контроля, устройство снабжено последовательно соединенными блоком формирования нормированной производительности, вход которого соединен с выходом синхронизатора, и задатчиком скорости, второй вход которого подключен к источнику эталонного напряжения а выход — к второму входу синхронизатора.

Возбуждение акустических колебаний непосредственно в металлическом отбойнике, передача их к приемнику посредством металлического соединения, отсутствие каких-либо принципиальных ограничителей по исполнению акустического проводника (в том числе по

его длине и соединениям как с источником акустических колебаний, так и с корпусом аппарата) и расположение приемника за пределами аппарата позволяют сделать устройство независимым от температуры материала. Эти же факторы дают возможность обеспечить полную герметичность аппарата, А фактор на. правлешгого распространения акустических волн от источника к приемнику по металлу (а не по газовой среде) делает устройство свободным от помех.

Наличие в предлагаемом устройстве блока формирования нормированной производительности (скорости) дозатора материала, функционирование которого предусматривается от генератора строба, означает, что на время очередной проверки наличия (отсутствия) уровня создается нормированный поток материала, т.е. нормированная интенсивность звуковых колебаний. Это, с одной стороны, повышает достоверность контроля, а с другой — упрощает логику устройства строба и контроля вообще, так как вся логика вырождается в несложный программный узел.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — приемник акустических сигналов, общий .вид.

Устройство включает абразивостойкий 14feталлический отбойник 1, жестко укрепленный на звукопроводе 2, являющимся проводником акустических сигналов, выше теплоз 1154539 4 обменника 3 так, чтобы отбойник находился частично или полностью в пределах радиуса течки 4 входного аппарата 5.

Проводник 2 акустических сигналов за— креплен с двух сторон жестко {например; сварочными швами) на корпусе емкости 6 и выходит нз него консолью. К торцу проводника (с консольной стороны) крепится (например, сварочным соединением) металлическая пластина 7, которая вместе с мик- 10 рофоном 8 составляет приемник 9 акустических сигналов. Измерительная ветвь устройства состоит из последовательно соединенных усилителя 1О, подключенного своим входом к приемнику акустических сигналов, демодулятора 11 порогового элемента 12 и блока 13 индикации, причем индикатор, кроме основного входа, подключенного к выходу порогового элемента, имеет дополнительный вход (" Запрет" ), соединенный с управляющей ветвью данного устройства.

Управляющая ветвь состоит из делителя

14 частоты, генератора 15 строба и синхронизатора 16, Выход синхронизатора последовательно соединен с входом блока 17 формирования нормированной производительности (скорости), а в виде обратной связи — с вторым входом генератора 15 строба.

На второй вход синхронизатора наложена обратная логическая связь от блока 17 чеза рез задатчик 18 производительности, выход которого соединен с входом преобразователя 19 приводного двигателя 20 встречнообратной связи от тахогенератора 21.

Приемник 9 акустических сигналов помимо упомянутых элементов — проводника 2 акустических сигналов, металлической пластины 7 и микрофона 8 — содержит корпус

22, прижимную гайку 23, резиновый жгут 40 24, втулку 25, клеммную колодку 26, прокладку 27, шайбу 28 и уплотнительное кольцо 29. Функции элементов 22 — 29 можно реализовать другими вариантами конструктивного исполнения узла крепления микро- 45 фона.

Устройство работает следующим образом.

При падении материала на отбойник 1 иэ точки 3 в нем создаются акустические колебания, которые распространяются по ме- 50 таллическому проводнику 2 и пластине 7 к микрофону 8. Воспроизводимые микрофоном сигналы усиливаются по амплитуде и мощности усилителя 10, преобразуются демодулятором 11 в пропорциональное напряжение постоянного тока, которое в пороговом элементе 12 сравнивается с заданной величиной напряжения, соответствующей наличию (или отсутствию) контролируемого уровня. В случае, когда отбойник оказывается под слоем материала, акустические колебания в нем практически отсутствуют.

Следовательно, напряжения на выходах усилителя 10 и демодулятора 11 имеют уровень, равный или близкий к нулевому. И, наоборот, в случае оголения отбойника упомянутые напряжения имеют высокий уровень. Интенсивность акустических сигналов зависит от интенсивности потока материала. Для исключения влияния неравномерности потока. материала во времени на результаты контроля схема управления предусматривает фиксацию результатов контроля на индикаторе 13 при нормированной интенсивности потока.

В рассматриваемом случае эта операция осуществляется принудительно по программе. На вход делителя 14 частоты подается напряжение фиксированной частоты, например 1=50 Гц (от сети). После отсчета заданного количества импульсов, соответствующего заданному времени дискретности контроля, делитель 14 переключает генератор 15 строба с режима

"Пауза" на режим "Проверка". Генератор строба через синхронизатор 16 и блок 17 устанавливает на эадатчике 18 фиксированную величину скорости приводного двигателя 20 доэатора. Этой фиксированной величиной скорости дозатора обеспечивается нормированная интенсивность потока материала. Одновременно синхронизатор своим выходом воздействует на вход индикатора 13, разрешая фиксацию результата проверки, и на вход по обратной связи генератора 15 строба, перестраивая его структуру на выполнение операции окончания проверки. Длительность проверки также реализуется с помощью делителя частоты. Величину длительности проверки вполне достаточно устанавливать в пределах 1,5 — 4 с, в то время как длительность паузы между двумя последовательными проверками может исчисляться минутами, В целом же на длительности паузы и проверки в аспекте технической реализации данного устройства не накладывается никаких ограничений. Поэтому эти два параметра должны выбираться в зависимости от условий и требований контроля на конкретном объекте.

При отсутствии в устройстве блока 17 формирования нормированной производительности на сравнивающий вход генератора стро- . ба следует подключить выход эадатчийа 18 скорости.

В этом случае ветвь управления работает следующим образом. Генератор 15 строба с помощью делителя 14 частоты выдерживает установленную длительность паузы между двумя последовательными проверками. Затем ю

Э 1154539 В он автоматически переводится в режим слеже- Использование предлагаемого устройства ния эа скоростью доэатора (т.е, эа выходной обеспечивает по сравнению с известными величиной эадатчика 18 скорости). В момент устройствами независимость функционировавремени, когда эта величина равна или пре- ния от температуры и давления в контроливышает заданную, генератор строба перехо- 5 руемом аппарате(емкости); помехоустойчи- . дит на режим "Проверка". Одновременно вость; независимость результата контроля он следит за величинами скорости дозатора заданного уровня от состояния пернферийи выдержки времени на проверку. Если ного пространства аппарата (емкости) на скорость дозатора в течение заданной вы- контролируемом уровне или выше него;

Ф держки времени не снизилась, то генератоР >0 простоту настройки и технического обслужистроба по истечении этой выдержки време- вания; настройку и диагностику можно осуни через синхронизатор 16 выдает команду ществлять с помошью динамики и стрелочна фиксацию результата в блок 13 инди- ного прибора с использованием эталонного кации и переводится в режим "Пауза". В сигнала оТ простого генератора звуковой противном случае он остается в ждушем ре. 15 частоты (при этом изменение уровня эталонжиме до выполнения этого условия, а резуль ного сигнал» не связано с какими-либо тат не фиксируется. трудностями) .! 154539

Составитель Н. Бурбело

Техред С.йовжий Корректор Е. Сирохмаи,;

Редактор И. Коссей

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

Заказ 2701/35 .Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Устройство контроля дискретного уровня сред Устройство контроля дискретного уровня сред Устройство контроля дискретного уровня сред Устройство контроля дискретного уровня сред Устройство контроля дискретного уровня сред 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике контроля технологических параметров жидких сред в резервуарах и может найти применение в металлургической, химической и нефтеперерабатывающей промышленности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля, управления и регулирования параметрами промышленных технологических процессов, например, при контроле уровня хозяйственно-питьевой и технологической воды в резервуарах систем водоснабжения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля, управления и регулирования параметров промышленных технологических процессов, например, при контроле уровня хозяйственно-питьевой и технологической воды в резервуарах систем водоснабжения

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам контроля уровня жидкости в технологических сосудах
Наверх