Способ определения количества жидкости в резервуаре и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01F23/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства дна измерения количества содерхащилсч а различных емкостях агрессивных и неагрессивных жидкостей.

Известен способ замера количества жидкости в егчести зэкг счаю ци га в том, что измеряют высоту столбы жидкости при помощи ультразвуковых уровнемеров по принципу лскации. В соответствии с этим принципом измро ние уропня осуществляют по времени грочождения ультразвуковыми колебаниями рчсстоя ия от излучателя до границы двух сррд и обратно до приемника излучения

Недостатком данного способа является измерение количества жидкости в емкости в объемных единица, сложность и дороговизна прибора для его осуществления и большая погрешность метода при измерении количества жидкости в небольа их емкостях.

Наиболее близким по тсои ч ской сущности является способ определения количества жидкости в емкости, пыбргжной в качестве прототипа и устройство ш ,е горем он реализуется.

При осуществлении способл уд; ром резинового молотка по бэку возбуждают в нем вертикальные колебания пьезе/к тчиком регистрируют их частоту npeof тзуют

vi

XI

О

х О ICO

;

фильтруют, сравнивают с эталонным сигналом, полученным тем же способом на пустом баке.

Устройство для определения количества жидкости в емкости состоит из резинового молотка, пьезодатчика, электрически связанного с индикатором через усилитель и преобразователь.

Устройство работает следующим образом.

На емкость устанавливают пьезодат- чик, наносят удар по не резиновым молотком. Возникающие направленные вертикальные колебания, в частности частота колебания емкости, фиксируются пьезодатчиком и передаются на усилитель- преобразователь, который усиливает первую гармонику частоты колебаний емкости и отсекает все остальные гармоники. Усиленная первая гармоника преобразуется в прямоугольные однополярные импульсы калиброванной длительности и стабильной амплитуды. Преобразованные параметры колебаний емкости с жидкостью сравнивают с параметрами колебаний совершенно пустой емкости и результаты сравнения поступают на индикатор, шкала которого размещена с учетом результатов калибровки физического явления, при котором устанавливается зависимость между объемом жидкости в емкости и частотой колебаний емкости. В качестве индикатора используется аналоговый частотомер.

Недостатком данного способа и устройства, выбранных е качестве прототипа, является высокая погрешность за счет применения в качестве приемного датчика пь.езодатчика.

Цель изобретения - повышение точности измерения количества жидкости в резервуаре.

Указанная цель достигается тем, что возбуждают направленные вертикальные колебания центральным прямым ударом резинового молотка по емкости и концентрируют их в зоне измерения.

На фиг. 1 показана схема устройства для осуществления способа определения количества жидкости в емкости; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для определения количества жидкости з состг/тиз акустического концентратора в виде полого конуса 1, имеющего на основании демпферное устройство 2, установленное на емкости 3 с жидкостью. В сродней зоне образующей концентратора установлен приемный датчик, выполненный в виде петли из оптоволоконного световода 4. один конец которого

связан с источником 5 , а другой - с приемником б света, причем последний электрически связан с индикатором 7 через усилитель 8 и преобразователь 9. К петле из

оптоволоконного световода 4 прикреплена мембрана 10 из тонкого эластичного материала.

Способ определения количества жидкости в емкости осуществляют на предлагае0 мом устройстве следующим образом.

Центральным прямым ударом резинового молотка по емкости 3 в ней возбуждают вертикальные колебания, формируют направленные колебания с помощью акусти5 ческого концентратора 1и регистрируют их параметры приемником света 6 по изменению интенсивности света на выходе из оптоволоконного световода 4. Полученный сигнал усиливают усилителем 8, Усиленный

0 сигнал поступает в преобразователь 9 в котором он преобразуется в показания индикатора 7, которые в дальнейшем сравнивают с показаниями, полученными на пустом баке.

5 Предлагаемый способ и устройство для его осуществления по сравнению с прототипом позволяет повысить точность измерения за счет уменьшения инструментальной и методической погрешности измерений.

0 Формула изобретения

1.Способ определения количества жидкости в резервуаре, заключающийся в возбуждении колебаний путем нанесения удара по стенке резервуара, в преобразова5 нии, а затем в регистрации параметров колебаний и сравнении их с эталонными, полученными аналогичным путем в пустом резервуаре, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, колебания воз0 буждают центральным ударом и концентрируют их в.зоне измерения.

2.Устройство для определения количества хидкости в резервуаре, содержащее

5 ударный механизм и приемный датчик, электрически связанный через-усилитель с индикатором, отличающееся тем. что, с целью повышения точности, в него введен акустический концентратор, выполненный в

0 виде полого конуса, основание котооого за- демпфировано, а поиемный датчик выполнен в виде петли из оптоволоконного световода, установленной консольно на мембране в плоскости, перпендикулярной

5 напртплению распространения колебаний внутри концентратора, при этом один конец оптоволоконного световода связан с источником, а другой - с приемником с зетового излучения.

Использование: изобреген /е относится к измерительной технике и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства для измерения количества содержащихся в различи лх емкостях агрессивных и неагрессивных жидкостей. Сущность изобретения: в корпусе резервуара возбуждают вертикальные олебания центральным прямым ударом резинового молотка, формируют направленные колебания с помощью полого конуса с отсеченной вершиной, регистрируют параметры колебаний по изменению интенсивности света на выходе оптоволоконного датчика, установленного внутри равносторонней пирамиды, полученный сигнал усиливают, преобразуют в показания индикатора и сравнивают с эталонным сигналом, полученным тем же способом на пустом баке. Устройство для осуществления способа содержит резиновый молоточек, приемный датчик, выполненный в виде петли из оптоволоконного световода, один конец которого связан с источником, а другой - с приемником света, электрически связанным с индикатором через усилитель и преобразователь Приемный датчик прикрепленной к нему мембраной из тонкого эластичного материала установлен в средней части полого конуса с отсеченной вершиной, имеющей на основании демпферное устройство 2 с п , 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил. (Л С

Фиг.I А-А