СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА Советский патент 1955 года по МПК G01F23/28 

Известны методы измерения расстояний, в частности, высоты уровня различных сыпучих материалов при помощи устройств типа эхолотов и основанные на измерении времени прохождения ультразвуковых волн от излучателя до контролируемой поверхности и их обратного отражения от поверхности к приемнику, расположенному возле излучателя.

Использование этих методов применительно к измерению уровня сыпучих материалов затрудняется тем, что распространение ультразвуковых колебаний в газовой среде связано с их значительным поглощением и ослаблением уже на небольших расстояниях от излучателя.

Особенность предложенного согласно изобретению способа определения уровня сыпучих материалов (например, уровня шихты в доменных печах), также основанный на использовании ультразвуковых эхолотов, заключается в том, что для уменьшения затухания колебаний в промежутке между эхолотом и контролируемой поверхностью материала, ультразвуковые колебания в этом промежутке пропускают по сплошной струе жидкости, подаваемой под давлением из сопла в направлении к указанной поверхности.

На чертеже изображено устройство для осуществления измерений согласно предлагаемому способу применительно к измерению уровня засыпки шихты в доменной печи.

В стенке верхней части доменной печи 1 имеется люк 2, в котором в шаровом шарнире 3 установлена труба 4, по которой нагнетается вода внутрь доменной печи. Труба имеет на одном из концов насадку 5, через которую струя воды направляется на поверхность шихты 6. У внешнего конца трубы, внутри ее, установлен излучатель 7 ультразвуковых колебаний, омываемый водой, нагнетаемой в трубу.

Ультразвуковой импульс по гидроструйному тракту направляется на исследуемую поверхность, на границе раздела сред часть энергии отражается и по этому же каналу возвращается к пьезоэлементу, который служит и приемником.

При помощи описанного устройства определяется высота уровня шихты в одной какой-либо точке. Для возможности измерения уровня шихты в различных точках ее поверхности и снятия кривой распределения уровня шихты внутри доменной печи, труба может поворачиваться при помощи шарового шарнира таким образом, что струя воды может быть направлена в любую точку поверхности шихты. Возможные углы поворота направления струи воды отмечены пунктирами 8 и 9.

Движение трубы в нужных направлениях может быть осуществлено автоматически. При помощи приводного механизма она совершает циклично по заданной программе качания вверх и вниз, изменяя при этом угол наклона ствола пушки по кривой, центр которой совпадает с центром шарового шарнира, а также вращает ствол вокруг своей оси на заранее определенные углы.

1. Способ определения уровня сыпучего материала (например, уровня шихты в доменной печи) при помощи ультразвукового эхолота, отличающийся тем, что, с целью уменьшения затухания колебаний в промежутке между эхолотом и контролируемой поверхностью материала, ультразвуковые колебания в этом промежутке пропускают по сплошной струе жидкости, подаваемой под давлением из сопла в направлении к указанной поверхности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью определения изменений уровня по всей поверхности контролируемого материала, струю жидкости поочередно направляют в различные точки этой поверхности.