ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО СИГНАЛИЗАТОРА ПРЕДЕЛЬНОГО УРОВНЯ ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1969 года по МПК G01F23/296 

Изобретение относится к области ультразвукового приборостроения, в частности к приборам для измерения уровня жидкости.

Известны датчики ультразвукового сигнализатора предельного уровня для жидкостей, например криогенных, содерл ащие излучающий и приемный вибраторы с пьезоэлементами, установленные на штангах корпуса. Такие датчики не обеспечивают достаточной точности и надежности работы при повышенном давлении.

Предлагаемый датчик отличается от известны. тем, что вибраторы снабжены акустически последовательно соединенными с пьезоэлементами волноводами продольных волн, трансформаторами мод и ленточными волноводами с полками И-образного вида, установленными друг над другом. Штанги выполнены в виде двух герметичных, заглушенных снизу труб.

Трансформатор мод может быть выполнен в виде перфорированного прямоугольного торца волновода продольных волн, при этом расстояние между центрами отверстий равно длине волны Лэмба в ленточном волноводе, примыкаюш.ем к торцу. Трансфор.матор мод и ленточный волновод следует выполнить в виде монолитной конструкции. Это отличие способствует повышению точности и надежности работы при повышенном давлении.

На чертеже приведена схема предлагаемого датчика.

Его корпус состоит из двух заглушенных снизу .несущих труб 1, прикрепленных к общему фланцу 2. В стенках труб на заданном уровне приварены фланцы 3 излучающего и приемного вибраторов. Вибраторы состоят из пьезоэлементов 4 и узла крепления 5 контакта, поджимающего пьезоэлементы к волноводу 6 продольных волн и переходящего через трансформатор мод 7 в ленточный волновод 8. Система волноводов выполнена в виде монолитной конструкции.

Нижняя часть ленточного волновода 8 изогнута в направлении к узлу крепления контакта так, что концы волноводов располагаются параллельно и навстречу один другому. При заполнении жидкостью зазора между

лента.ми на этом участке ультразвуковой импульс передается приемному вибратору. Прием колебаний осуществляется благодаря возбуждению ленточного волновода, трансформации колебаний в продольные и появле- нию Сигнала на приемном пьезоэлементе.

Для обеспечения передачи сигнала цри наличии на контролируемом уровне криогенной жидкости необходимо, чтобы концы ленточных волноводов 8 приобрели температуру, 0 близкую к температуре жидкости.

Предмет изО;брстения

1. Датчик ультразвукового сигнализатора предельно1го уровня для жидкостей, например криогенных, содержащий излучающие и приемные вибраторы с пьезоэлементами, установленные на штангах корпуса, отличающийся тем, что, с |целью повышения точности и надежности работы при повышенном давлении, вибраторы снабжены акустически последовательно соединенными с пьезоэлементами волноводами продольных волн, трансформаторами мод и ленточными волноводами с полками И-образного вида, установленными друг над другом, а штанги выполнены в виде

двух герметичных, затлушенных снизу труб.

2.Датчик по п. 1, отличающийся тем, что трансформатор мод выполнен в виде перфорированного прямоугольного торца волновода продольных волн, лри .этом расстояние между центрами отверстий равно длине волны Лэмба в ленточном волноводе, примыкающем к торцу.

3.Датчик по ЦП. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью достилсения надежной акустической связи волноводов и трансформаторов мод, коррозионной стойкости и механической прочности волноводов, трансформатор мод и ленточный волновод выполнены в виде монолитной конструкции.