Способ компенсации погрешностей ультразвуковых уровнемеров

 

1i i1 556342

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4оюв ьоветскин

Социалистических

Ресоублин (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.10.75 (21) 2176389/10 (51) М. Кл G OIF 23/28 с присоединением заявки М

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 23.05.77 (53) УДК 681.2.088 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Сазонов и И. И. Гулый (71) Заявитель

Конструкторское бюро «Гипрококса» по автоматизации и механизации производственных процессов на предприятиях коксохимической промышленности (54) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТЕИ

УЛЪТРАЗВУКОВЫХ УРОВНЕМЕРОВ

15

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано, например, в коксохимической промышленности при измерении уровней химических продуктов коксования.

Известны способы акустической термокомпенсации температурных погрешностей ультразвуковых уровнемеров с применением эталонных жидкостных звуководов с обратным температурным коэффициентом по сравнению с рабочей жидкостью, а также на основе дифференциального относительного метода измерений путем создания для измеряемых и эталонных сред одинаковых температурных условий (1).

Из известных способов наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ компенсации погрешностей ультразвуковых уровнемеров, основанный на том, что одновременно с рабочими ультразвуковыми сигналами через контролируемую жидкость пропускают на фиксированное расстояние контрольные ультразвуковые сигналы (2).

Однако данный способ не решает задачу компенсации погрешностей измерения при изменении плотности или фракционного состава измеряемых сред.

Цель изобретения — повышение точности при измерениях уровня различных жидкостей.

Для этого импульсы, фронты которых соответствуют моментам запуска и прихода контрольного ультразвукового сигнала, сравнивают с импульсами стабильной длительности, синхронизированными с запуском контрольного сигнала, полученный сигнал рассогласования модулируют по амплитуде постоянной составляющей некорректированного выходного сигнала, соответствующего измеряемому уровню жидкости, и после интегрирования получают сигнал ошибки, который затем суммируют с постоянной составляющей некорректированного выходного сигнала.

Особенность данного способа заключается в том, что компенсацию погрешностей измерений из-за изменения температурных усло20 вий, плотности, фракционного состава жидкостей осуществляют с помощью сигнала ошибки, вырабатываемого измерителем контрольного расстояния. Напряжение коррекции определяется выражением

h» где ЛУ „,р — напряжение коррекции, выра556342 батываемое в измерителе контрольного расстояния;

Й„. — контрольное расстояние;

h — измеряемое расстояние.

На чертеже представлена блок-схема устройства, позволяющего осуществить компенсацию погрешностей ультразвукового уровнемера согласно настоящему способу, Данный способ акустической компенсации погрешностей может быть реализован следующим образом.

Импульсы с измерителя 1 контрольного расстояния и импульсы стабильной длительности ждущего мультивибратора 2 сравнивают с помощью схемы 3 совпадения. При этом, учитывая изменения температуры, плотности и фракционного состава, длительность импульсов ждущего мультивибратора устанавливают больше максимального времени запуска прямого и прихода отраженного ультразвукового сигнала измерителя контрольного расстояния. Импульсы, соответствующие уровню жидкости, измеряемому в рабочем измерителе 4, интегрируют в интеграторе 5, и полученную постоянную составляющую некорректированного выходного сигнала подают в балансный смеситель 6, на второй вход которого .поступает сигнал рассогласования со схемы

3 совпадения. После интегрирования в интеграторе 7 импульсы представляют собой сигнал ошибки в виде постоянного напряжения, которое складывают в сумматоре 8 с некорректированным выходным напряжением рабочего измерителя 4. Действительное значение измеряемого уровня фиксируют на регистр а тор е 9.

Изобретение позволит повысить точность при измерении уровней химических продуктов коксования в коксохимической промышленности, а также в других отраслях промыш5 ленности, где применяются ультразвуковые уровнемеры.

Формула изобретения

Способ компенсации погрешностей ультра10 звуковых уровнемеров, основанный на том, что одновременно с рабочими ультразвуковыми сигналами через контролируемую жидкость пропускают на фиксированное расстояние контрольные ультразвуковые сигналы, 15 отл ича ю щийся тем, что, с целью повышения точности, импульсы, фронты которых соответствуют моментам запуска и прихода контрольного ультразвукового сигнала, сравнивают с импульсами стабильной длительно20 сти, синхронизированными с запуском контрольного сигнала, полученный сигнал рассогласования модулируют по амплитуде постоянной составляющей некорректированного выходного сигнала, соответствующего измеря25 емому уровню жидкости, и после интегрирования получают сигнал ошибки, который затем симмируют с постоянной составляющей некорректированного выходного сигнала. з0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Носов В. А. Проектирование ультразвуковой измерительной аппаратуры, М., 1972, с. 253 — 2б1. з5 2. Гершган Д. А,, Фридман В. М. Ультразвуковая аппаратура. М., 19б7, с. 242 †2.