Уровнемер Советский патент 1988 года по МПК G01F23/296 

(21)3980172/24-10

(22)26.11.85

(46) 07.05.88. Бюл. № 17 (71) Проектно-конструкторский и технологический институт Водавтоматика и метрология

(72) Е. А. Эдель, X. С. Тян, Ю. И. Абгаров, В. И. Величко и Ю. И. Агафонов

(53)684.128(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 436241,, кл. G 01 F 23/28, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 821939, кл. G 01 F 23/28, 1981.

(54)УРОВНЕМЕР

(57)Изобретение относится к измерениям акустическими методами. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости уровнемера. Триггер 19 по своему счетному входу устанавливается в состояние I, подготавливая счетчик 1-5 к приему счетных импульсов. Зондирующий импульс в трубе 11 отражается от фиксированных отражателей 12, импульсы воспринимаются приемником 10 и через усилитель 4 поступают через элемент ИЛИ 21 на вход 1 триггера 20, открьшающий ключ 16. Импульсы генератора 17 поступают на счетчик 15 и делитель 18 частоты с коэффициентом деления К. Таким образом происходит заполнение периода эталонного сигнала импульсами, поступающими на вход счетчика 15, и считьтание. По сигналу с выхода триггера 19 счетчик 15 переходит из режима счета в режим индикации. 1 ил.

W

DO

х

4

СО

Изобретение относится к измерениям Акустическими методами и может быть 1спользовано при контроле и измерении уровня жидких сред, например, в сква- Ькинах и каналах мелиоративных систем. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости уровнемера.

На чертеже представлена структурная схема уровнемера. Уровнемер содержит измерительный 1 и эталонный 2 датчики с усилителями 3 и 4, блоками 5 и 6 возбуждения зондирующих импульсов, излучателями 7 и 8 и приемниками 9 и 10 акустических 15 сигналов, включенными в измерительном датчике 1 в схему автоциркуляции, a в эталонном датчике .2 работающими синхронно с измери 1;ельным датчиком 1 за счет подключения входа блока 6 20 возбуждения зондирующих импульсов к выходу усилителя 3 измерительного датчика 1, трубу 1 эталонного датчи- ка 2, снабженную фиксированными отражателями 12, трубу 13 измерительно-25 го датчика 1 и регистрирующий блок 14, состоящий из счетчика 15, ключа 6, генератора 17 эталонной частоты, делителя 18 частоты, двух триггеров 19 и 20 и элемента ИЛИ 21. При этом JQ вход первого триггера 19 соединен с выходом измерительного датчика I, входом блока 6 возбуждения зондирующих импульсов эталонного датчика 2 и первым входом элемента ИЛИ 21, йторой вход которого подключен к выходу уси лителя 4 эталонного датчика 2, а выход - к первому входу второго триггера 20, соединенного вторым входом с выходом делителя 18 частоты, соединенного входом с первым входом счетчика 15 и выходом ключа 16, первый вход которого связан с выходом генератора 17 эталонной частоты, а. второй вход - с выходом второго триггера 20, выход первого триггера 19 подключен к второму входу счетчика 15.

Уровнемер работает следующим образом.

При включении питания блок 5, вы- полненный, например, в виде синхронизируемого автогенератора (синхровход которого является входом блока 5, а выход - выходом блока 5), возбуждает с помощью излучателя 7 зондирую- 55 щий акустический импульс в трубе 13, которьй, отразившись от поверхности жидкости, достигает входа приемника

.- 5

(О

45

Q1520 25 JQ 55

5

(О

45

9 и воспринимается им. Последний преобразует акустический импульс в электрический, по которому (после его усиления усилителем 3) срабатывают (одновременно) оба блока 5 и 6 возбуждения зондирующих импульсов, при этом триггер 19 по своему счетному входу устанавливается в состояние 1 (так как при включении питания он устанавливается в состояние О специальным устройством, состоящим, например, из резистора и конденсатора, не показано), подготавливая счетчик 15 к приему счетных импульсов . Зондирующий импульс в трубе 1 1 отражается от каждого из фиксированных отражателей 12, отраженные импульсы воспринимаются приемником 10, усиливаются усилителем 4 и поступают через элемент ИЛИ 21 на вход 1 триггера 20, который открывает ключ 16. Импульсы генератора 17 заполняющих импульсов через ключ 16 поступают одновременно на счетчик 15 и делитель 18 частоты с коэффициентом деления К. Каждый К-й импульс генератора 17 подается на вход О триггера 20, закрьшая ключ 16. Следующий импульс с эталонного датчика 2 вновь приводит триггер 20 в состояние 1 и т.д. (первый раз триггер 20 взводится в состояние 1 одновременно с триггером 19 сигналом с-выхода измерительного датчика 1 через элемент ИЛИ 21. Таким образом происходит заполнение периода эталонного сигнала К импульсами, которые поступают на вход счетчика 15 и считываются им.

За время действия стартстопного сигнала с выхода триггера 19 считается (п-К+1) импульсов, где п - число фиксированных отражателей над водой, а 1 - число импульсов, соответствующее последнему отрезку между отражателем и водой, так как счет импульсов счетчиком 15 прекращается в момент поступления отраженного от воды импульса (ввиду расположения измерительного датчика 1 на одном уровне с эталонным датчиком 2).

По указанному сигналу с выхода триггера 19 счетчик 15 переходит из режима счета в режим индикации, который продолжается в течение следующего цикла автоциркуляции в измерительном датчике 1. Таким образом, происходит синхронизация не только режима счета, но и режима индикации.

По окончании цикла индикации триггера 19 устанавливается сигналом с выхода усилителя 3 в состояние 1 и по переднему фронту своего сигнала сбрасывает счетчик 15 в нулевое состояние и переводит его в режим счета. Одновременно запускается в новый цикл работы эталонный датчик 2 и счетчик 15 ведет счет импульсов на его выходе, заполняя их частотой генератора 17, т.е. повторяются цикл счета, затем цикл индикации и т.д.

Формула изобретения

Уровнемер, содержащий регистрирующий блок, измерительный датчик и эталонный датчик с фиксированными отражателями, причем каждый из датчиков .состоит из блока возбуждения зондирующих импульсов, усилителя, излучателя и приемника акустических сигналов, включенных в измерительном

датчике в схему автоциркуляции, о т - личающийс я тем, что, с целью повьпления помехоустойчивости,- регистрирующий блок выполнен в виде счетчика, ключа, элемента ИЛИ, делителя частоты, двух триггеров и генератора эталонной частоты, при этом выход усилителя измерительного датчика соединен с входом блока возбуждения зондирующих импульсов эталонного датчика, счетным входом первого триггера и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к вы- ходу усилителя эталонного датчика, вход I второго триггера соединен с выходом элемента ИЛИ, вход О - с выходом делителя частоты, а выход - с управляющим входом ключа, информационный вход которого подключен к выходу генератора заполняющих импуль

тоты и счетчика, причем управляющий вход счетчика соединен с выходом 25 первого триггера.