Ультразвуковой датчик

 

ш1670808

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик с

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.77 (21) 2460290/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (51) М.К .

G 01F 1/66

Государственный комитет

С С С P (53) УДК 534,232 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Я. Ш. Вихман и И. И. Барсуков (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро «Транснефтеавтоматика> (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к средствам автоматизации и найдет применение для контроля последовательной перекачки различных жидкостей, например нефтепродуктов, по трубопроводу.

Известен ультразвуковой датчик, содержащий приемопередающий пьезоэлемент, установленный на наружной поверхности трубопровода, подключенный к электронной аппаратуре обработки сигналов. К аппаратуре обработки сигналов подключены датчики коррекции давления и температуры оборудования насосной станции (1).

Акустическая база этого датчика нерегулируемая.

В реальных условиях режим перекачки характеризуется рядом нестабильных процессов: пуск и остановка насосных агрегатов, отпуск нефтепродуктов потребителю, температурные отличия на стыке между последовательно перекачиваемыми жидкостями.

Рассредоточенная система измерительного и корректирующего датчиков не обеспечивает оптимального корректирования и соответственно вызывает запаздывание сигнала коррекции, что вносит существенные искажения в информацию, отображающую прохождение технологического процесса.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является ультразвуковой датчик, содержащий соосно установленные на трубопроводе приемопереда5 ющий пьезоэлемент и отражатель, связанный с корректирующим органом (21.

Корректирующий орган выполнен в виде микрометрического винта. В этом датчике с помощью микрометричсского винта обеспе10 чивают регулирование акустической базы, настраивая датчик на конкретные условия работы.

Недостатком известного датчика является отсутствие автоматической коррекции по

15 давлению и температуре.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение автоматической коррекции по давлению и температуре путем регулировки акустической базы.

20 Для этого корректирующий орган выполнен в виде биметаллической пластины, связанной одним концом посредством штока, установленного в направляющей, с отражателем, и сильфона, заполненного газом, 25 один конец которого закреплен шарнирно на неподвижной опоре, а второй конец которого шарнирно прикреплен к рычагу, также шарнирно закрепленному одним концом на неподвижной опоре и прикреп IcHHQMv

070808 своим вторым концом к второму концу биметаллической пластины, Кроме того, шток отражателя снабжен демпфером.

На чертеже изображен предлагаемый ультразвуковой датчик. 5

На трубопроводе 1 монтируется снаружи приемоиередающий пьезоэлемент 2, например пластина титаната бария. На противолежащей стороне трубопровода 1 выполнен вырез 3, посредством которого внутренняя 10 полость камеры 4 соединяется с внутренней полостью трубопровода 1, Внутри камеры 4 смонтирован отражатель ультразвуковых волн 5, снабженный штоком 6, который установлен в направляющей 7. Шток 6 15 шарнирно связан с одним концом биметаллической пластины 8, представляющей собой две соединенные между собой пластины, изготовленные из материала с различным коэффициентом линейного расширения. 20

Один конец пластины 8 прикреплен к одному концу рычага 9, другой конец которого смонтирован на оси 10. Заполненная газом внутренняя полость сильфона 11 смонтирована одним концом на крышке 12 ка- 25 меры 4, а другим шарнирно прикреплена к рычагу 9. Шток 6 снабжен демпфером 13.

Приемопередающий пьезоэлемент 2, получая электрический импульс, излучает ультразвуковые колебания, которые прохо- 30 дят путь, равный толщине стенки трубы, расстоянию от внутренней поверхности трубопровода 1 до отражателя 5, отражаются и совершают обратный путь. Время прохождения этого пути будет зависеть от ско- 35 рости движения ультразвуковых волн в перекачиваемом продукте, величины акустической базы, давления и температуры продукта внутри трубопровода.

При изменении давления и температуры 40 перекачиваемой жидкости сильфон 11 под действием изменившегося давления и связанная с ним биметаллическая пластина 8 под действием изменившейся температуры будут воздействовать на шток 6 отражателя 45

5. В результате этого происходят автоматическое изменение акустической базы датчика и коррекция его работы по давлению и температуре перекачиваемой жидкости, Конструктивным подбором соотношения плеч рычага 9, а также длины биметаллической пластины 8 относительно длины рычага 9 обеспечивается полная компенсация работы датчика в условиях переменных давлений и температур перекачиваемой жидкости. Демпфер 13 обеспечивает уменьшение вибраций отражателя 5, которые могут возникнуть под влиянием пульсаций перекачваемой жидкости.

Предлагаемый ультразвуковой датчик позволяет контролировать технологический процесс перекачки нефтепродуктов по трубопроводу в условиях переменных давлений и температур.

Формула изобретения

1. Ультразвуковой датчик, содержащий соосно установленные приемопередающий пьезоэлемент и отражатель, а также корректирующий орган, связанный с отражателем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматической коррекции по давлению и температуре перекачиваемой жидкости путем регулировки акустической базы, корректирующий орган выполнен в виде биметаллической пластины, связанной одним концом посредством штока, установленного в направляющей, с отражателем, и сильфона, заполненного газом, один конец которого закреплен шарнирно на неподвижной опоре, второй конец шарнирно прикреплен к рычагу, также шарнирно закрепленному одним концом на неподвижной опоре и прикрепленному своим вторым концом к второму концу биметаллической пластины.

2. Ультразвуковой датчик по п. 1, от л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения влияния пульсаций перекачиваемой жидкости, шток отражателя снабжен демпфером.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проспект фирмы «Ultraf lux», Франция, Прибор М212, Интернефтегаз-75.

2. «Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов», М., 1966, Мю 11, с. 3, 670808 !

Составитель E. Артаманова

Редактор Н. Караулова

Техред Н. Строганова Корректор Л. Брахнина

Заказ 1698/2 Изд. М 391 Тираж 866 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2