УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНДИКАТОР ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ДВУХ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1968 года по МПК G01F23/296 

Изобретение может найти применение в нефтехимической промышленности при измерениях положения раздела двух несмешивающи.хся жидкостей, таких, например, как вода - светлые нефтепродукты.

Существующие сигнализаторы границ раздела, содержащие пьезоэлектрический излучатель и приемник, установленные на противоположных сторонах сосуда с контролируемой средой, ультразвуковой генератор, приемное устройство, блок сигнализации и блок питания, не удовлетворяют товарной точности измерения границы раздела, обладают недостаточной чувствительностью и надежностью.

В предложенном устройстве для повыщения точности индикации между излучателем и приемником в контролируемой среде помещена звуконепроницае.мая пластина с щелью, расположенной на пути ультразвукового луча параллельно исследуемой границе раздела. Щель в пластине заполнена звукопроводящим материало.м, что позволяет получить на уровне диафрагмы устойчивый мениск.

На чертеже изображена принципиальная схема описываемого устройства.

выполнена в виде щелевого отверстия или заполнена звукопроводящим материалом), расположенной параллельно границе раздела, пьезоэлектрического излучателя 4 и приемника 5, образующих акустический канал, центральная ось которого проходит через центр щелевой диафрагмы 3, генератора 6 ультразвуковых колебаний, предварительного усилителя 7, формирующего каскада 8, порогового

устройства Я блока 10 сигнализации и блока 11 питания. Основное назначение щелевой диафрагмы заключается в образО|Вании мениска и выделении, из ультразвукового луча центральной его части с сечением, равным площади диафрагмы 3.

В области мениска граница раздела двух несмешивающихся жидкостей имеет искривленную фор.му, и, следовательно, ультразвуковой луч, проходя через звукопроницаемую диафрагму 3, вследствие отражения и преломления его От этой границы раздела изменяет свое первоначальное направление,, благодаря чему уже до приемника 5 доходит значительно уменьшенный сигнал, амплитуда которого становится недостаточной, чтобы перебросить в рабочее положение пороговое устройство 9. В этом случае блок сигнализации должен указывать, что граница раздела

Если мениск при изменении положения границы раздела выходит из области щелевой диафрагмы 3, то ультразвуковой луч проходит через диафрагму 3 без потерь и не меняя своего первоначального положения. Ультразвуковой сигнал в приемнике 5 оказывается достаточным, чтобы сработало пороговое устройство 9, фиксирующее при этом соответствующее положение границы раздела.

Таким образом индикация границы раздела двух несмещивающихся жидкостей основана на явлениях отражения и преломления ультразвукового луча, имеющих место на искривленных поверхностях мениска. Для увеличения чувствительности индикатора ширину щели диафрагмы 3 следует брать, не превышая размера высоты мениска, которая, как это следует из самого принципа работы, будет определять точность индикации исследуемой границы раздела.

Предмет изобретения

1.Ультразвуковой индикатор границы раздела двух несмещивающихся жидкостей, содержащий пьезоэлектрический излучатель и приемник, установленные на противоположных сторонах сосуда с контролируемой средой, ультразвуковой генератор, приемное устройство, блок сигнализации и блок питания, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности индикации, в нем между излучателем и приемником в контролируемой среде помещена звуконепроницаемая пластина с щелью, расположенной на пути ультразвукового луча параллельно исследуемой границе раздела.

2.Индикатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения на уровне диафрагмы устойчивого мениска, щель в пластине заполнена звукопроводящим материалом.