УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКОСТИ Советский патент 1968 года по МПК G01F23/296 

Ультразвуковой сигнализатор уровня жидкости относится к области контрольно-измерительных приборов и может найти широкое применение в химической и других отраслях промышленности при работе в агрессивных средах.

Известные ультразвуковые сигнализаторы уровня жидкости, содержащие генератор, усилитель, электромеханические преобразователи, пагруженные на датчик, состояш;ий из двух разобщенных волноводов, детектор и сигиальиое реле, не обеспечивают повышения надежности контроля и сигнализации фиксированного уровня жидкости, в особенности агрессивной.

В описываемом ультразуковом сигнализаторе уровня жидкости повышение надежности контроля и сигнализации фиксированного уровня жидкости достигается тем, что резонансные стержни волноводов датчика закреплены в узлах их колебательной скорости непосредственно в металлической стенке контролируемого объема на расстоянии друг от друга, равном четверти длины волны изгибных колебаний между ними в стенке контролируемого объема, причем один из резонансных стержней заканчивается в контролируемом объеме коленом, имеюшим общую длину, равную целому числу полуволн, распространяющихся в материале стержия, отделенным

сигнальным зазором от конца другого резонансного стержня, выступающего над внутренней поверхностью контролируемого объема на длину, равную четверти длины волны, распространяющейся в указанном колене.

На чертеже схематично изображено описываемое устройство.

Электромагнитные преобразователи У и 2 нагружены на резонансные стержни 3 и 4,

длина которых практически не ограничивается, вследствие того, что резонансная система датчика может рассматриваться как система без потерь, поскольку она работает на низких частотах, но при этом длина их должна содержать целое число полуволн колебаний, распространяющихся в материале стержня.

Крепление резонансных стержней 3 и 4 в местах ввода их в стенку 5 контролируемого

объема осуществляется закреплением стержней в узлах колебательной скорости. Местоиахождение узла колебательной скорости практически осуществляется с помощью пьезокристаллического щупа. (На чертел е не

показан).

Расстояние между стер жиями 3 и 4 выбирается таким, чтобы часть стенки 5 контролируемого объема, заключенная между стержнями, представляла по длине четвертьволноющихся основным видом колебаний в стенке контролируемого объема. Сигнальный зазор 6 размером 5-8 мм выбран из условий получения необходимого отношения сигнал/номеха. Резонансный стержень 5 заканчивается в контролируемом объеме отростком 7, длина которого равна четверти длины волны, а общая длина колена 8 разонансного стержня 4 равна целому числу нолуволи в материале указанного стержня.

При заполнении сигнального зазора 6 жидкостью ультразвуковые колебания, возбуждаемые электромагнитным преобразователем / в резонансном стержне 3 с отростком 7, проходят через жидкость и возбуждают механические колебания в резонансном стержне 4, который воздействует на электромагнитный преобразователь 2, вырабатывающий электрические колебания соответствующей частоты. Эти колебания поступают на вход не показанного на чертеже усилителя и после соответствующей обработки приводят в действие сигнальное реле.

Такое выполнение устройства позволит использовать его во взрывоопасных или агрессивных средах.

Предмет изобретения

Ультразвуковой сигнализатор уровня жидкости, содержащий генератор, усилитель, электромеханические преобразователи, нагруженные на датчик, состоящий из двух разобщенных волноводов, детектор и сигнальное реле, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля и сигнализации фиксированного уровня жидкости, в особенности агрессивной, резонансные стержни волноводов датчика закреплены в узлах их колебательной скорости непосредственно в металлической стенке контролируемого объема на расстоянии друг от друга, равном четверти длины волны изгибных колебаний меладу ними в стенке контролируемого объема, причем один из резонансных стержней заканчивается в контролируемом объеме коленом, имеющим общую длину, равную целому числу полуволн, распространяющихся в материале стержня, и отделенным сигнальным зазором от конца другого резонансного стержня, выступающего над внутренней поверхностью контролируемого объема на длину, равную четверти длины волны, распространяющейся в указанном колене.

3