Ультразвуковое устройство для исследования жидкостей Советский патент 1992 года по МПК G01F23/28 

Изобретение относится к измерительной технике в энергетике, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известен ультразвуковой сигнализатор уровня жидкости, содержащий пьезоэлектрические преобразователи и волноводы, сигнализаторы уровня и уровнемеры Известен также ультразвуковой уровнемер, содержащий преобразователи и отсчетно-ре- гистрирующий блок

Недостатками указанных уровнемеров являются неточность и сложность в эксплуатации.

Наиболее близким является ультразвуковой уровнемер, содержащий волновод с пьезоэлементами и стержнями

Недостатками прототипа являются неточность измерений и сложность конструкции

Целью изобретения является повышение точности измерений

Указанная цель достигается гем, что в ультразвуковое устройство оведеь вибро- возбудитель направленного действия, закрепленный на волноводе параллельно его оси, отражатель выполенен L-образным и жестко скреплен с излучающим концом волновода, рабочая часть отражателя выполнена толщиной, кратной четверти длины ультразвуковой волны и связана с демпфирующим элементом, расположенным со стороны, протиповоложной волноводу

На чертеже приведена схема устройства общий вид.

Ультразвуковое устройство для определения состояния среды состоит из стержневого волновода 1, снабженного L-образным отражателем 2 с отражающей поверхностью 3 и демпфером 4, а также вибровозбудителем направленного действия 5 и акустическим измерительным элементом 6 соединенным с отсчетно-регистрирующим блоком 7

Ультразвуковое устройство для определения состояния среды работает следую щим образом

Улотразвуковое устройство своим стер- жневым волноводом 1 вводится в измеряв мую среду например в жидкость, и

СП

с

VJ

4 VI

ю

К) Ю

закрепляется. Затем по сигналу с отсчетно- регистрирующего блока 7 кратковременно включается вибровозбудитель направленного действия 5, в результате чего от действия вибрацитл пузырьки воздуха отделяются от поверхностей отражателя и торца волновода, после чего подается ультразвуковой сигнал от ультразвукового измерительного элемента 6, по волноводу, который частично отражается от торца стержневого волновода 1, а оставшаяся часть проходит пи жидкости в виде продольной волны и отражается от поверхности 3 м возвращается к ультразвуковому измерительному элементу, а затем поступает на отсчетно- регистрирующий блок 7, где производятся измерения величины отраженного ультразвукового сигнала от торца волновода, по которому определяют температуру среды, и величины отраженного сигнала от отражателя, по которому определяют состояние среды, например образование пузырьков воздуха.

Примером применения устройства может служить определение состояния жидкого натрия в реакторах типа БН, емкостях с агрессивными жидкостями и т.д.

Преимущество предложенного устройства по сравнению с известными установками заключается в следующем:

повышение точности достигается за счет очистки отражающих поверхностей от

пузырьков газа вибрацией от вибровозбудителя направленного действия;

расширение функциональных возможностей обеспечивается универсальным применением устройства для измерений в различных средах (жидкий натрий, жидкости, газовоздушная среда и т.д.) и различных параметров температуры, давления, кипения и т.д.

Кроме этого предложенное устройство просто и надежно в эксплуатации за счет применения простых, быстрозаменяемых и ремонтноспособных элементов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Ультразвуковое устройство для исследования жидкостей, содержащее ультразвуковой генератор, обратимый электроакустический преобразователь, соединенный с отсчетно-регистрирующим блоком, стержневой волновод и отражатель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен вибро- возбудитель направленного действия, закрепленный на волноводе параллельно его оси, отражатель выполнен L-образным и жестко скреплен с излучающим концом волновода, рабочая часть отражателя выполнена толщиной, кратной четверти длины ультразвуковой волны, и связана .с демпфирующим элементом, расположенным со стороны, противоположной волноводу.

Применение изобретение относится к устройствам для исследования характеристик жидкостей с помощью ультразвука Сущность изобретения, ультразвуковое устройство для определения состояния среды состоит из стержневого волновода 1, снабженного L-образным отражателем 2 с отражающей поверхностью 3 и демпфером 4, а также вибровозбудителем направленного действия 5 и акустическим измерительным элементом 6, соединенным с отсчетно-реги- стрирующим блоком 7 1 ил

Г

I-I

г-Ч