Ультразвуковой дискретный уровнемер

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕДЬСТВУ (11)637721 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио03.06.76 (21) 2367985/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.78.Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 19.12.78 (51) М. Кл

С 01) 23/2-

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681,128. .82 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. С. Платонов и В. Б. Рохлин ч

Специальное конструкторское бюро ) 1 :

"Транснефтеавтоматика (71) Заявит ль (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к ультразвуковым измерениям и может быть использовано для контроля уровня жидких сред в нефтяной, химической и других отраслях промышленности.

Известны ультразвуковые уровнемеры, основанные на регистрации прохождения контролируемой жидкости между датчиками и включающие задающий генератор, излучатели, подключенные к выходу генератора, и приемники, расположенные дискретно напротив излучателей и подключенные к ре- 10 гистрируюшему устройству (1) . Наиболее близким к изобретению по технической сушности является ультразвуковой дискретный уровнемер, содержащий задающий генератор, выходной усилитель, излучатели хльтра15 звуковой волны Лэмба, установленные на внешней поверхности стенки резервуара на дискретных уровнях и подключенные к выходному усилителю приемники ультразвуковой волны Лэмба, установленные на одном уровне с соответствующими излучателями, 20 усилители приемного сигнала и подключенный к выходам усилителей регистрируюший блок (2). Однако известный уровнемер имеет малую надежность работы, вследствие отсутствия стабилизации уровней излучаемого и принимаемого сигналов, вызванной разбросом резонансных частот пьезопреобразователсй и изменением температуры окружаюшей и измеряемой сред.

Целью изобретения является повышение надежности работы. В предлагаемом уровнемере это достигается тем, что он снабжен полосовым фильтром, включенным между задающим генератором и вь.ходным усилителем, термодатчиками, каждый из которых установлен между соответствующими излучателями и приемниками на внешней поверхности сгенки резервуара, каскадами автоматической регулировки усиления, управляющие входы которых подключены к выходам соответствуюших термодатчиков, входы — к выходам соответствуюших приемников, а выходы — Ko входам соответствующих усилителей приемного сигнала, при этом задающий генератор выполнен в виде генератора белого шума, выходной усилитель выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой коэффициента усиления, а регистрирующий блок выполнен из

637721 последовательно соединенных многоканального коммутатора, порогового устройства и индикатора.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Оно содержит последовательно соединенные задающий генератор 1 белого шума, полосовой фильтр 2, выходной усилитель 3, усилитель 4, выходной каскад 5 и каскад 6 автоматической регулировки усиления (АРУ), излучатели 7 ультразвуковои волны ".ýì1- !и ба, установленные на внешней поверхности стенки резервуара на дискретных уровнях, приемники 8 ультразвуковой волны Лэмба, устанавленные на одном уровне с cooTBBTcTBvloLLLHìè излучателями 7, каскады 9 АРУ, термодатчики 10, каждый из которых установлен между соответствующей парои пзлучателеи

7 и приемников 8 на внешней поверхности стенки резервуара и подключен ко входам соответствующих каскадов 9 АРУ, усили- 20 тели !1 приемного сигнала, а также многоканальный коммутатор 12, пороговое устройство 13 и индикатор 14, образующие регистрирующий блок.

Напряжение сигнала, вырабатываемого

25 генератором 1, поступает на полосовой фильтр 2, с него — на усилитель 4, затем— на выходной каскад 5.

Величина излучаемого сигнала поддержиьается постоянной путем изменения коэффициента усиления усилителя 4 с помощью каскада 6, что очень важно при изменении нагрузки. С выходного каскада 5 сигнал поступа . на пьезоэлектрические излучатели 7. 1!риняты," пьезоэлектрическими приемника и 8 сиг !ал преобразуется, усиливаЕТсН Усилителем 11, точка срабатывания кас35 када 9 которого устанавливается сигналом термос!атчпка 10. С выхода усилителей 11 сигнал поступает на коммутатор 12, который подключает поочередно выход каждого усиc !1 к o()lllå!у пороговоъ!У Устройству 4р

13 и дает команду на индикатор 14.

В предлагаемом ультразвуковом дискретном уровнемере в качестве задающего генератора используется генератор белого шух!а. Поско.!ьку вероятность появ.зения 1!обой частоты в белом шуме равна «1», в уст- !5 ройстве происходит автоматическое компенсирование разброса резонансной частоты пьезопластин датчиков, одновременно за счет введения термодатчиков и каскадов

АРУ перед усилителями приемного сигнала обеспечивается компенсация температурных погрешностей, что приводит к повышению надежности работы всего устройства.

Формула изобретения

Ультразвуковой дискретный уровне»!еп, содержаший задаюший генератор, выходной усилитель, излучатели ул,г!>азвуковой волны Лэмба, установленные на внешней поверхности стенки резервуара на дискретных уровнях и подключенные к выходному усилителю, приемники ультразвуковой волны

Лэмба, установленные HB одном уровне с соответствуюшими излучателями, L силители приемного сигнала и подключенный к выходам усилителей регистрируюгций блок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен полосовым фильтром, включенным между задающим генератором и выходным усилителем, термодатчиками, каждый из которых установлен между соответствующей парой излучателей и приемников на внешней поверхности стенки резервуара, каскадами автоматической регулировки усиления, управляющие входы которых подключены к выходам соответствующих термодатчиков, входы — к выходам соответствующих приемников, а выходы— ко входам соответствующих усилителей приемного сигнала; при этом задающий генератор выполнен в виде генератора белого шума, выходной усилитель выполнен в виде усилителя с автоматической регулировкой коэффициента усиления, а регистрирующий блок выполнен из последовательно соединенных многоканального коммутатора, порогового устройства и индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бабиков О. И. Контроль уровня с помощью ультразвука. Л., «Энергия», 1971, с. 36.

2. Авторское свидетельство СССР . и 254148, кл. G 01 F 23/28, 1968.

Составитель Е. Литвинов

Редактор Л. Тюрина Техред О, Луговая Корректор 3,. Мельниченко

Заказ 7097(34 Тираж 830 Подписно.

LIHHHHH Государственного комитета Сове1а Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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