Ультразвуковой сигнализатор уровня Советский патент 1991 года по МПК G01F23/28 

О

ю о ел ел

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматического контроля уровня жидкости.

Целью изобретения является повыше- ние надежности контроля уровня жидкости в заданной точке.

На фиг.1 представлена функциональная схема ультразвукового сигнализатора уровня; на фиг.2 - временная диаграмма работы сигнализатора.

Ультразвуковой сигнализатор уровня содержит приемно-излучающий преобразователь 1, установленный на внешней стенке резервуара, где проводится контроль уров- ня жидкости, усилитель 2, вход которого связан с преобразователем 1 и выходом генератора 3 ударного возбуждения, вход которого подключен к первому выходу таймера 4, выходы которого соединены с выходами временных селекторов 5 и б, второй вход селектора связан с выходом усилителя 2, а выход - с R-входом триггера 7 и S-входом триггера 8, S-вход триггера 7 соединен с первым выходом таймера 4, а пря- мой выход триггера 7 подан на вход селектора 6, другой вход селектора 6 соединен с третьим выходом таймера 4, а выход этого селектора подан на R-вход триггера 8.

Сигнализатор работает следующим образом.

На выходе а таймера 4 формируются импульсы синхронизации, которыми запускается генератор 3 ударного возбуждения. На выходе последнего подключены прием- но-передающий преобразователь 1 и вход усилителя 2. Преобразователь 1 в момент лрихода ударного импульса с генератора 3 начинает излучать через стенку в резервуар ультразвуковые колебания, которые проходят через жидкость, если она достигла уров- ня преобразователя, отражаются от противоположной стенки резервуара и вновь попадают на преобразователь, возбуждая на его обкладках в этот момент электрический импульс. Этот импульс, пройдя через усилитель 2, вместе с импульсами зондирования и реверберации посту- пает на вход временного селектора 5, на другой вход этого селектора поступают в

расчетный момент времени строб-импульсы. В результате импульсы первого отражения с выхода селектора 5 сбрасывают триггер 7, предварительно устанавливаемый импульсами синхронизации с выхода а таймера 4, и одновременно взводят триггер 8, на выходе которого появляется положительный уровень, адекватный появлению уровня контролируемой жидкости в заданной точке резервуара. В случае, когда уровень жидкости опускается ниже заданной точки, т.е. зона действия датчика оказывается в воздушной среде, ультразвуковые импульсы не достигают противоположной стенки, поскольку затухания этих колебаний в воздушной среде значительны. В этом случае нет импульсов, сбрасывающих триггер 7 и устанавливающих триггер 8, В результате на входе д селектора 6 устанавливается положительный уровень, определяемый состоянием триггера 7, и импульсы с выхода е таймера, пройдя через селектор 6, опрокидывают триггер 8, на выходе ж которого оказывается нулевой уровень, адекватный понижению контролируемого уровня жидкости ниже заданной точки.

Формула изобретения Ультразвуковой сигнализатор уровня, содержащий приемно-передающий преобразователь, усилитель, вход которого подключен к выходу приемно-передающего преобразователя, и генератор, выход которого подключен к входу приемно-передающего преобразователя, отличаю щи й- с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два временных селектора, таймер и два RS-триггера, при этом первый, второй и третий выходы таймера подключены соответственно к входу генератора и первым входам первого и второго временных селекторов, выход усилителя соединен с вторым входом первого временного селектора, выход которого подключен к R-входу первого RS-триггера, S-вход которого соединен слервым выходом таймера, а выход связан с вторым входом второго селектора, выход которого подсоединен к S-входу второго RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу первого временного селектора, а выход является выходом сигнализатора.

Фиг. 2

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в системах автоматизации технологических процессов, использующих меняющийся уровень жидкости. Цель изобретения - повышение надежности контроля уровня жидкости в резервуаре в результате использования способа сквозного прозвучивания резервуара с кидкостью и построения схемы на цифровых узлах. На первом выходе таймера 4 фор- мируются импульсы синхронизации, запускающие генератор 3 к выходу прием- но-передающего преобразователя 1, сигнал с которого усиливается усилителем 2. Достижение жидкостью заданного уровня определяется появлением отраженных от противоположной стенки резервуара импульсов в расчетной зоне контроля, которые запускают основной триггер 8 регистрации и сбрасывают вспомогательный триггер 7. В случае, когда контролируемая жидкость окажется ниже заданной точки, ультразвуковые колебания в воздухе затухнут, не достигнув противоположной стенки. В этом случае вспомогательный триггер 7 не сбросится, а основной триггер 8 не установится, что будет сигнализировать о понижении контролируемого уровня жидкости ниже заданной точки. 2 ил. Ё