УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР Советский патент 1969 года по МПК G01F23/296 

Предлагаемое изобретение относится к эхолокационным приборам для измерения уровня.

В описываемом уровнемере, с целью исключения влияния глубоких флуктуации отраженного сигнала, к выходу усилителя-ограничителя подключено триггерное устройство, выход которого через потенциальный инвертор и нелинейный элемент подключен к входу одного из каскадов усилителя низкой частоты вторичного прибора, а нулевой вход триггерного устройства подключен к источнику синхронизирующих импульсов и через дифференцирующий усилитель к выходу триггера демодулятора.

Для совмещения функций задающего генератора, импульсного модулятора, синхронизатора, и оконечного согласующего усилителя генератор выполнен на одной многосеточной лампе с задающим колебательным контуром в экранной сетке, согласующим дросселем в анодной цепи и RC-цепью в цепи управляющей сетки. Кроме того, измерительная интегрирующая цепь подключена к выходу оконечного усилителя постоянного тока через двусторонний ограничитель, выполненный на кремниевых стабилизаторах. Благодаря этому уменьшается влияние дрейфа нуля вторичного прибора и снижается температурная нестабильность полупроводниковых приборов.

Отличием предложенного уровнемера является применение пленочных преобразователей электростатического типа, выполнение усилителя высокой частоты по каскадной схеме.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого ультразвукового уровнемера.

Устройство содержит генератор зондирующих импульсов, синхронизатор и оконечный

согласующий усилитель, совмещенные в одной лампе /. Генератор выполнен по схеме электронной связи с нагрузкой. В качестве задающего генератора использована часть пентода (экранная, управляющая сетка и катод). Возбуждаемые в этой части лампы колебания модулируют электронный поток лампы, а следовательно, и анодный ток.

Таким образом, анод, сетки и катод составляют оконечный усилитель. Колебания выделяются в нагрузочном дросселе 2 и через конденсатор 3 подаются на зондирующий преобразователь.

Импульсная модуляция колебаний осуществляется RC-цепью 4, 5, постоянная времени которой определяет частоту повторения им-. пульсов, а величина емкости 4 - длительность зондирующего импульса. Частота повторения импульсов синхронизирована с частотой напряжения сети при помощи конденсатора 6.

ным преобразователем и усиливается каскадным двухкаскадным усилителем высокой частоты.

Усиленный импульс детектируется диодным детектором, ограничивается по нижнему уровню с целью отсечки собственных шумов и импульсов ломех, связанных с объемной реверберацией, усиливается каскадным видеоусилителем-ограничителем и подается на триггердемодулятор 7. Вырабатываемый в демодуляторе импульс, пропорциональный по длительности измеряемому расстоянию, через согласующий усилитель 8 и ограничитель 9, 10 подается на стандартный потенциометр. Для исключения влияния флуктуации на показания прибора в электронном блоке применен триггер 11, который каждым отраженным импульсом ставится в положение / - отперт, // - заперт. Для этого синхронизируюш,ий импульс, подаваемый на базу триода 12, блокируется (комленсируется) лоложительиым импульсом, получаемым от демодулятора через усилитель 13. Если запуск демодулятора в течение периода не произошел, к моменту прихода синхронизирующего имлульса триод 14 демодулятора оказывается закрытым, а триод 15 - открытым.

Синхронизирующий импульс при этом не изменяет положения триггера-демодулятора 7. Поэтому компенсирующий нмпульс не поступит на базу триода 12 и синхронизирующий импульс откроет его, а триод 16 в связи с этим запирается.

При этом через усилитель 17 на усилитель отсчетного устройства будет лодано отрицательное запирающее напряжение. Таким образом, в случае отсутствия отраженного импульса до конца периода отсчетное устройство будет блокировано и стрелка вторичного прибора сохранит показание, соответствующее последнему отраженному импульсу. При появлении отраженного импульса триггер 11 перебрасывается в исходное положение, а синхронизирующий имлульс на базе триода 12 блокируется импульсом, поступающим от демодулятора.

Для завершения переходного процесса в интегрирующей цели лосле появления отраженного импульса в цепи блокировки предусмотрен нелинейный элемент 18, включающий усилитель после небольщой выдержки времени.

Для разделения цепей синхронизации демодулятора и триггера в цепи блокировки применены два диодных детектора 19 и 20, детектирующие высокочастотный импульс, вырабатываемый генератором.

Предмет изобретения

1.Ультразвуковой уровнемер, содержащий передающий и приемный электроакустические

преобразователи, электронный блок и вторичный регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния глубоких флуктуации отраженного сигнала, к выходу усилителя-ограничителя подключено триггерное устройство, выход которого через потенциальный инвертор и нелинейный эле.мент подключен к входу одного из каскадов усилителя низкой частоты вторичного прибора, а нулевой вход триггерного устройства лодключен к источнику синхронизирующих импульсов и через дифференцирующий усилитель к выходу триггера демодулятора.

2.Уровнемер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью совмещения функций задающего

генератора, импульсного модулятора, синхронизатора и оконечного согласующего усилителя, генератор выполнен на одной многосеточной лампе с задающим колебательным контуром в экранной сетке, согласующим дросселем в анодной цепи и RC-цепью в цепи управляющей сетки,

3.Уровнемер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью упрощения градуировки шкалы и уменьшения влияния дрейфа нуля

вторичного прибора и температурной нестабильности полупроводниковых приборов, измерительной нестабильности полупроводниковых приборов, измерительная интегрирующая цель подключена к выходу оконечного усилителя постоянного тока через двусторонний ограничитель, выполненный на кремниевых стабилизаторах.

4.Уровнемер по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, применены пленочные преобразователи электростатического типа.

5.Уровнемер по пп. 1, 2, 3 и 4, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, упрощения конструкции и увеличения

коэффициентов усиления по налряжению, усилитель высокой частоты и видеоусилитель выполнены по каскадной схеме.