Устройство для контроля уровня жидкихсред

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

П И С А -И"-И -ИЗОБРЕТЕНИЯ

798492

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено18.09.75 (21) 2172770/10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл 3

G 01 F 23/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий („опубликовано 230181 Б оллетень № 3 (53) УДК 551. 48. .018.1 (088.8) Дата опубликования описания 23. 01. 81 (72) Авторы изобретения

Н.И. Бражников и Н. С. Шавыкина

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт "Цветметавтоматика" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ

ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к ультразвуковым приборам для контроля уровня и может быть использовано в гидрометаллургической, обогатительной и горной промышленности.

Известны разновидности уровнемеров, основанные на введении ультразвуковых колебаний в среду и измерении времени распространения колебаний или их поглощения. Для измерения в закрытых резервуарах применяется устройство для контроля уровня жидкости по затуханию ультразвуковых волн, распространяющихся в стенке резервуара, содефкащее генератор, акустические излучатель и приемник, усилитель и регистратор (1g и (2 .

Недостатком такого уровнемера является зависимость амплитуды принятого сигнала от температуры жидкости в р= çåðâóàðå,,что увеличивает погрешность измерения.

Цель изобретения — устранение укаэанного недостатка.

Цель достигается тем, что устройство снабжено время ° змерительным блоком, подключенным одним из входов к блоку задержки сигнала генератора, а другим входом — к усилителю, и сумматором, входы которого соединены с выходами усилителя и времяизмерительного блока, а выход — с регистратором.

На чертеже приведена функциональная схема ультразвукового уровнемера, Прибор состоит из генератора 1 возбуждающих импульсов, акустических излучающего и приемного преобразователей 2 и 3, усилителя 4 принятого сигнала, детекторного каскада 5,линии б задержки, времяизмерительного блока 7, интегрирующей цепочки 8, суммирующего блока 9 и измерительного блошка 10.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 возбуждает импульсHblM сигналом акустический излучающий преобразователь 2, с помощью которого в стенке реэервуара соприкасающейся с жидкостью, возбуждаются ультразвуковые колебания. Одновременно с возбуждением излучателя 2 импульс с генератора 1 поступает на линию б задержки, время задержки в которой о выбирается меньше минимального времени распрос-.ранения волны от излучателя к приемнику

798492 по стенке резервуара. Величина и соответствует скорости С волны Лэмба в стенке резервуара при температуре о т е

0 ЗЭ

Со где L - расстояние между излучателем и приемником; задержка сигнала в звукоЭВ проводах излучателя и приемника.

С выхода линии задержки импульс подается на вход времяизмерительного блока 7 и открывает его. После прохождения по стенке резервуара ультразвуковые колебания, несущие информацию о контролируемом уровне жидкости в резервуаре, принимаются приемным акустическим преобразователем 3 и преобразуются в электрический импульсный сигнал, который поступает на усилитель 4 принятого сигнала. С выхода усилителя 4 сигнал поступает на детекторный каскад 5 и на 2-ой вход триггера 7. В результате происходит переход времяизмерительного блока в другое устойчивое состояние и на его выходе формируется импульс по длительности равный разности между задержкой волны при распространении ее по стенке . резервуара от излучателя 2 к приемнику 3 и временем задержки 1 о так, как зависимость скорости ультразвука в стенке резервуара С подчиняется линейному закону

С=С вЂ” kto где С вЂ” скорость волны Лэмба при

О о температуре (соответствует сg ); коэффициент пропорциональности; то можно записать выражение для длительности импульса на выходе триггера

L,. к,о

bt,=-ь- с с (с,+«oj.с, так как С )) kt, To Ь . = — 1. о л о С,2 о

Таким образом, получается линейная зависимость длительности импульса от температуры стенки резервуара (жидкости). л

Импульс Ь с поступает на интегрирующую цепочку 8, где преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное длительности импульса.

Это напряжение подается на суммирующее устройство 9, где суммируется с усиленным и преобразованным в постоянное напряжение в каскаде 5 сигналом приемника 3, зависимым от уровня и от температуры жидкости.

Амплитуда импульса и знак выходного напряжения интегрирующей цепоч15 ки установлены таким образом, чтобы полностью скомпенсировать температурные погрешности при определении свойств жидкости в резервуаре, т.е. компенсируется возрастание или уменьЩ шение информационного сигнала в результате действия температурного фактора.

Формула изобретения

Устройство для контроля уровня жидких сред по затуханию ультразвуковых волн, распространяющихся в стенке резервуара, содержащее генератор, акустические излучатель и приемник, усилитель и регистратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения зависимости амплитуды принятого сигнала от температуры, устройство снабжено времяизмерительным блоком, подключенным одним из входов к блоку задержки сигнала генератора, а другим входом — к уси4Q лителю, и сумматором, входы которого соединены с выходами усилителя и времяиэмерительного блока, а выход— с регистратором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 343155, кл. G 01 F 23/28, 1970 (прототип).

2. Бабиков О.И. Контроль уровня с помощью ультразвука, Л., "Энергия", 1971, с..б1-72.

798492

Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10005/48

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

Составитель В. Лаптев

Редактор С. Патрушева Техред И.йсталош Корректор О. Билак,