УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР С ЦИФРОВЫМ ОТСЧЕТОМ Советский патент 1967 года по МПК G01F15/75 

в известных ультразвуковых уровнемерах применяются устройства для устранения погрешности от непостоянства скорости распространения ультразвуковых колебаний в жидкости, имеющие аналоговый выход.

Предложенный уровнемер с цифровым отсчетом отличается от известных тем, что для получения цифрового выхода непосредственно без промежуточного преобразования аналоговых величин устройство для устранения погрешности от непостоянства скорости распространения ультразвуковых колебаний в жидкости выполнено в виде контура с автоциркуляцией импульсов, содержаш,его генератор и ультразвуковую линию задержки с пьезоэлементами, погруженными в жидкость, уровень которой измеряется.

На чертеже дана схема описываемого ультразвукового уровнемера с цифровым выходом.

Она содержит объект / измерения, генератор 2 импульсов возбуждения, излучающую 3 и приемную 4 пластины, приемное устройство 5, триггер 6 формирования строба, ультразвуковую линию задержки с пьезоэлементами 7 и 8, генератор 9, вентиль 10, счетчик // импульсов и схему 12 цифровой индикации.

ступления импульса с выхода генератора в состоянии «О, при котором вентиль 10 закрыт, и переводит его в состояние «1, определяя начало строба. Вентиль открывается и выходные импульсы генератора 9 поступают на вход счетчика //. Импульс генератора 2 преобразуется пьезопластиной в ультразвуковой. Ультразвуковой импульс, распространяясь в жидкости, доходит до границы раздела жидкость-воздух, отражается и принимается пластиной 4. Таким образом ультразвуковой мпульс проходит путь, равный 2f-f (Н - измеряемый уровень). Пластина 4 преобразует принятый ультразвуковой импульс в импульс с высокочастотным заполнением, который

5 усиливается и преобразуется в видеоимиульс приемным устройством 5, с выхода которого вндеоимпульс поступает на установочный вход «О триггера 6, переводя его в исходное

0 состояние, при котором Г5ентиль закрывается, прекращая нос1упление импульсов генератора

. т у-л2//

iia вход счетчика 11. Итак, за время

на которое вентиль 10 был открыт, на вход

,,- Л -Р-ЗЯ

5

счетчика 11 поступило оы Л - имиульсо1з, где С - скорость распространения ультразвука в жидкости, при условии, что частота Г следования импульсов генератора 9 постоянна. Следовательно, показания такого уровнемера будут зависеть от скорости распространения ультразвука в данной среде.

Для устранения этого влняния необходимо,

„ 2f ,

чтобы величина К - оыла постоянной.

Это требование может быть выполнено только лишь при условии, что частота следования импульсов генератора 9 будет равна F

}{ 2

Ki-C, где Ki

Таким образом, неооходимым условием независимости ноказаний уровнемера от скорости распределения ультразвука в жидкости как от температуры, так и от состава ее, является линейная зависимость частоты F генератора импульсов заполнения от скорости распространения ультразвука в среде.

Предмет изобретения

Ультразвуковой уровнемер с цифровым отсчетом, содержащий генератор импульсов возбуждения, излучающую и приемную пьезо-, пластины, приемное устройство, триггер формирования строба, вентиль, счетчик импульсов, схему цифровой индикации и устройство для устранения погрещности от непостоянства скорости распространения ультразвуковых коле()аний в Лсидкости, отличающийся тем, что, с целью получения цифрового выхода неиосредствеиио без промежуточного преобразования аналоговых величин, устройство для устранения ногрещности от непостоянства скорости распространения ультразвуковых колебаний в жидкости выполнено в виде контура с авюциркуляцией импульсов, содержащего генератор и ультразвуковую линию задержки с ньезоэлементами, погруженными в жидкость, уровень которой измеряется.