Ультразвуковой уровнемер Советский патент 1983 года по МПК G01F23/296 

Изобретение относит,ся к измерению уровня жидкости и может быть использовано при разработке ультразвуковых измерителей уровня. Известен ультразвуковой уровнемер содержащий генератор импульсов возбу дения, излучающий и приемный пьезоэлементы, электронную схему обработки результатов измерения, а также устройство для устранения погрешност от непостоянства скорости распространения удьтразвуковых колебаний в жидкости, выполненное в виде контура с автоциркуляцией импуЛьсов, содержащего генератор и ультразвуковую линию задержки с пьезоэлементами, ; погруженными в жидкость,уровень которой измеряется С В данном устройстве необходимо применение четырех кабелей, связываю щих его электронную часть с объектом измерения, что снижает надежность. , Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ультразвуковой уровнемер, содержащий генератор зондирующих импульсов подключенный к нему приемоизлучающий электроакустический, преобразователь, схему обработки сигналов, соединенный с ней усилитель-формирователь и второй электроакустический преобразователь, причем электроакустические преобразователи установлены со смещением в направлении излучения С2.. Недостаток известного устройства состоит в низкой помехоустойчивости. 1 Цель изобретения - повышение поме хоустойчивости . Поставленная цель достигается тем что в ультразвуковой уровнемер, содержащий генератор зондирующих импульсов, подключенный к нему приемоизлучающий электроакустический преобразователь, схему обработки сигналов, соединенный с ней усилительформирователь и второй электроакустический преобразователь, причем электроакустические преобразователи установлен:гл со смещением в направлении излучения, введены электронный ключ, формирователь, инвертор и блок формирования задержки, при этом второй электроакустический преобразователь выполнен также приемоизлучающим и подключен параллельно основному. и оба электроакустических преобразователя через электронный ключ подклю чены к входу усилителя-формирователя управляющий вход электронного, ключа соединен со схемой обработки сигналов, а вход блока формирования задер ки соединен с входом генератора зондирующих импульсов, выход - со схемой обработки.сигналов и с первым входом.формирователя, второй вход которого через инвертор соединен, со схемой обработки сигналов. На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового уровнемера;.на . фиг. 2 - временная диаграмма импульсов, поступающих на вход счетчика принятых импульсов. Ультразвуковой уровнемер содержит пьезоэлементы 1 и 2, связанные кабелем с выходом генератора 3 зондирующих импульсов и с электронным ключом 4, который связан с входом усилителя-формирователя 5. Выход блока 5 связан со схемой б. обработки принятых сигналов, которая состоит из блоков 7-15. Счетчик 7 принятых импульсов связан с дешифратором 8, выход которого управляет блоком 9 выделения интервалов, выходы которого соединены с блоком 10 деления, связанным с выходным десятичным счетчиком 11. Выход блока 12 формирования задержки связан с входами формирователей 13 и 14, а вход связан с выходом блока 15 выработки импульсов сброса, один из входов которого связан со схемой 16 контроля количества принятых импульсов, содержащий второй блок 17 формирования задержки, блоки 18 и 19. Блок 17 связан с входом генератора зондирующих импульсов и с одним из двух входов формирователя 18, другой вход которого через инвертор 19 связан со схемой обработки принятых сигналов. На фиг. 2 обозначены импульс 20 на входе счетчика принятых импульсов в момент излучения, первый принятый импульс 21, второй принятый импульс 22, возможные лишние импульсв 23-25 на входе счет.чика принятых импульсов. Устройство работает следующим образом. Цикл измерения начинается с выработки импульса блоком 15. Этот импульс сбрасывает счетчики устройства, кроме выходного, в О и через блок 12 задержки поступает на формирователи 13 и 14, одновременно сбрасывая и выходной счетчик 11.Формирователь 13 запускает генератор 3 зондирующих импульсов, с выхода которого импульс возбуждения проходит через кабель к пьезоэлементам 1 и 2. Импульс с выхода формирователя 14 закрывает ключом 4 вход усилителя 5 на время работы пьезоэлементов в режиме излучения. Импульс с выхода формирователя 13 поступает также на вход счетчика 7 принятых импульсов и на вход схемы контроля количества принятых импульсов, запуская там второй блок 17 формирования задержки, который формирует импульс длительностью те(Х равный времени измерения максимального уровня. В результате одновременно с моментом излучения счетчик 7 переключается в состояние А и запускается блок 17. с этого же момента дешифратор 8 выдает разрешаюккций потенциал на формирование интервала 2 t . После приема первого отраженного импульса счетчик 7 переключается в состояние в, а на выходе дешифратора8 появляется разрешающий потенциал для ф01 мирования интервала . После приёма второго отраженного импульса счетчик переходит в состояние В, дешифратор 8 прекращает формирование интервалов 21ц и 2tj. Разрешающий потенцигш на выходе в 1Шфратора 8 для работы схемы деления 10 вырабатывается после отработки блоком 17 временного интервала . Если к моменту окончания работы блока. 17 счетчик 7 находится в состоянии В, то начинается процейс деления. Разрешающий делениб потенциал на выяоде дешифратора

В инвертируется инвертором 19 и запрещает выработку импульса по заднему фронту блоком 18. После окончания процесса деления на счетчике 11 хранится частное В момент окончания деления вЕзфабатывается импульс на вход блока 15, который запускает устройство на новый цикл измерения. Так работает устройство, если на вход счетчика принятых импульсов поступило нужное количество импульсов (три) за время, необходимое для измерения максимального уровня. Если же к моменту окончания работы блока 17 на счетчик 7 поступило больше или. меньше импульсов, то процесс деления не начнется, а на выходе блока 18 появится импульс, JCOTOрый пройдет на блок 15, выработает :сброс и запуск на новый цикл иайерения. На выходном счетчике при этом останутся нули.

УЛЬТРАЗВУКОЮЙ УРОВНЕМЕР, содержащий генератор зондируквдих импульсов, подключённый к нему приемоизлучающий .электроакустический преобразователь, схему обработки сигналов, соединенный с ней усилит.ель-формИрователь и второй электроакустич еский преобразователь, причем электроакустические преобразователи установлены со смещением в направлении и,злучения, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости , в него введены электронный ключ, формирователь, инвертор и блок формирования задержки, при этом второй электроакустический преобразователь выполнен также приемоизлучающим и подключен параллельно основному, и оба электроакустических преобразо;вателя через электронный ключ подключены к входу усилителя-формирователя, управляющий вход электронного ключа соединен со схемой обработки сигналов, а вход блока формирования задержки соединен с входом генератора зон(Л дирующих импульсов, выход - со схемой обработки сигналов и с первым входом формирователя,, второй вход которого через инвертор соединен со схемой обработки сигналов. 00 о: ю