Устройство для ультразвукового контроля жидких сред Советский патент 1993 года по МПК G01N29/00 

пп Г |--,

г-СР

V

ел

с

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

Известен ультразвуковой сигнализатор уровня агрессивных жидкостей, содержащий стакан с пьезоэлементом и концентратором, и устройство для ультразвукового контроля, содержащее акустический волновод и. отражатель.

Недостатками указанных конструкций является ненадежность при эксплуатации в агрессивных средах при высоких температурах и флюенсе нейтронов; сложность и трудоемкость в эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением из известных (прототип) является акустический детектор из звукопроводящей трубки с открытой нижней частью, опущенной в жидкость и содержащей металлический стержень, проводящий сигналы от стержня к детектору.

Недостатками прототипа являются снижение надежности в работе в особо агрес- сивных условиях; ограниченность применения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля поверхности жидкости.

Цель достигается за счет того, что устройство снабжено установленным на телескопической стойке лазером и телеобъективом, соответствующие излучающая и приемная поверхности которых рас- положены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси стойки, блоком изменения формы отражателя, представляющим собой установленный на стойке механизм перемещения и жестко связанный с отражателем механизм фиксации угла отражателя, а отражатель выполнен в виде тяги, жестко закрепленной одним концом на блоке изменения формы отражателя, и шарнирно связанного с ней изогнутого рычага. Изогнутый рычаг представляет собой два участка с углом между ними 120°.

На фип 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - выполнение блока изменения формы отражателя.

Устройство содержит полую телескопическую стойку 1 с силовым цилиндром 2, механизм изменения формы отражателя, содержащий стержневой волновод 3 с поворотным диском 4 и отражателем 5, силовой цилиндр 6, соединенный через жесткую связь 7, верхний поворотный диск 8, механизм вращения 9, причем на верхнем торце волновода 3 закрепляется ультразвуковой преобразователь 10, электрически связанный с ним отсчетно-регистрирующий блок 11, а в верхней части телескопической стойки 1 установлен лазер 12 с телеобъективом 13, соединенный электрически с блоком 14 питания и телеблоком 15, закрепленные на подвижной платформе 16 с механизмом 17 азимутального перемещения относительно ее оси, опирающейся на плиту 18.

Лазер 12 с телеобъективом 13 установлены так, что их излучающая и приемная

поверхности расположены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси стойки. Позицией 19 обозначены тяга, жестко закрепленная одним концом на блоке изменения формы отражателя.

Устройство работает следующим образом.

Устройство вертикально монтируется на опорную плиту 18, стержневой волновод

з опускается в жидкую среду, после чего от ультразвукового преобразователя 10 по волноводу подается ультразвуковой сигнал (УЗС) и включается лазер 12, в результате чего УЗС через жидкость поступает на отражатель 5, где, полностью отражаясь от его элементов/достигает или поверхности, или стенки в зависимости от заданного положения отражателя, и возвращается в обратном порядке к ультразвуковому преобразователю, а отсчетно-регистрирующим блоком 11 производятся измерения скорости и амплитуды УЗ,С. Одновременно с УЗС отраженный от отражателя и т. д. лазерный луч достигает телеобъектива 13, с помощью которого визуально определяется положение отражателей, по величине пятна - состояние жидкости, например, кипения, при этом изменение положения установки по вертикали осуществляется с помощью силового

цилиндра 2. азимутально - механизмом 17 перемещения, а. трансформирование отражателя - силовым цилиндром 6. Процесс перемещений и измерений автоматизирован

Оптимальными углами элементов отражателя являются при изменении уровня жидкости и состояния жидкости по вертикали угол 60° между первым и третьим элемен- тами по отношению к среднему; при измерении состояния вертикальных стенок и состояния жидкости по горизонтали угол 45° между средним элементом и первым.

Формула изобретения

1. Устройство для ультразвукового контроля жидких сред, содержащее подвижную платформу с механизмом азимутального перемещения относительно ее центральной осе, полую телескопическую стойку, уста- ноиленную в центре платформы перпенди- ку/ярно ее плоскости, размещенный в полости стойки стержневой волновод с от- рахателем и ультразвуковой преобразователь, закрепленный на одном конце волновода, отличающееся тем, что, с це.1ью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля по- ве эхности жидкости, оно снабжено уст ановленным на телескопической стойке

лазером и телеобъективом, соответствующие излучающая и приемная поверхности которых расположены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси стойки, блоком изменения формы отражателя, представляющим собой установленный на стойке механизм перемещения и жестко связанный с отражателем механизм фиксации угла отражателя, а отражатель выполнен в виде тяги, жестко закрепленной одним концом на блоке изменения формы отражателя, и шарнирно связанного с ней изогнутого рычага,

2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что изогнутый рычаг представляет собой два участка с углом между ними 120°.

Изобретение относится к измерительной технике в атомной и тепловой энергетике. Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля поверхности жидкости. Устройство снабжено лазером 12 ителеобь- ективом 13, связанными с отражателем, блоком изменения формы отражателя 5. Сам отражатель выполнен в виде тяги 19, жестко закрепленной одним концом на блоке изменения формы отражателя, и шарнир- но связанного с ней изогнутого рычага. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.