УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР Советский патент 1970 года по МПК G01F23/296 

Изобретеиие может применяться в химической, нефтяной и других отраслях народного хозяйства, где используются ультоазвуковые дискретные уровнемеры.

Известные ультразвуковые дискретные VOCBнемеры, содержащие генератор качающейся частоты, параллельно подключенный к пьезоэлектрическим излучателям акустических преобразователей, установленных на заданных уровнях, ириемиики которых соединены с усилителями, и вторичный прибор, обладают недостаточной надежностью и не обеспечивают контроль исправности.

Предлагаемый ультразвуковой дисклетмый Лровнемер отличается от известных тем. что он снабжен подк.люченным к выходам блока усилителей блоком фазовых разделителей и блоком поверки, выполненным в виде дополнительного генератора качающейся частоты, переключателя, входные цепи которого подключены к выходам генераторов качающейся частоты, а выходы - к опорным входам блока фазовых разделителей коммутатора, входные цепи которого подключены к выходам блока фазовых разделителей, а выходы - ко вторичному прибору и к индикаторам контроля, модулятора, выход которого подключен к входам управления переключателя, коммлтатопа и генераторов качающейся частоты.

В пее входят акустические преобразователи Л па излучатели 2 котопьтх полается напряжение с генератора 3 качающейся частоты и дополнительного генератора 4 качающейся частоты блока поверки 5.

Изменение частоты генератора 4 охватывает частоты радильных колебаний керамики с учетом разброса. Изменение частоты генератора 3 охватывает частоты, на которых коэффициент передачи между излучателем 2 и прие нико г 6 чеоез жидкость мпксимален Сс учетом технологического разбпоса параметров .излучателя 2 и приемника 6 плотности и температуры жидкости).

Изменение частоты генераторов качаюитейся частоты происходит ппит подаче напряжения с модулятора 7. .1oдyлятoп 7 Лопмирует два ттапряжения с пз теняющейся пoпepe тeнно амплит дой. причем когдл лeйcтв eт одно напряжение, другое равно НУЛЮ. Напряжение с модуляторов полается на генераторы , и 4 качаюи1ейся частоты.

За один период (иикл) частота генераторов поочередно меняется.

Одноврелтенно с мод лятора 7 подается напряжение на пепеключатель 8 и кпммутатор 9.

К каждому п приемников f) через кабель подсоедннечь соответственно усилители блока усилителей W.

10, а выходные цепи через коммутатор 5 - к индикатору контроля 12, формирующему сигнал исправности уровнемера, к к вторичному прибору 13, формирующему сигнал о положении зеркала жидкости.

Работает уровиемер следующим образом.

Начальные частоты генераторов 3 R 4 выбираются в области, где колебания пьезокерамики как по толщине, так и по диаметру равны нулю.

Если на генератор 4 качающейся частоты действует напряжение с модулятора 7, то его частота изменяется. Опорное напряжение на фазовые разделители ноступает такж:е с генератора 4. Следовательно, за один никл изменения частоты генератора на приемнике возникает электрический сигнал с частотой, равной частоте радиальных колебаний пьезокерамики.

При совнадении частоты генератора с частотой радиальных колебания керамики фазовый разделитель формирует импульс, который поступает на индикатор контроля. Наличие сигнала на индикаторе контроля характеризует исправность уровнемера.

Нрохождепие радиальных колебаний между излучателем 2 и приемником 6 по корпусу акустического преобразователя 1 не зависит от того, в какой среде расположен акустический преобразователь. Нри обрыве кабеля, иеисправности акустических преобразователей, блока усилителей, фазовых разделителей сигнал на индикаторе контроля исчезает.

Во вторую часть периода действует папрялсение, которое поступает на генератор. Опорное напряжение на блок фазовых разделителей поступает с генератора 4. Если чувствительный элемент находится в жидкости, то на приемнике возникает нанряжение с частотой, равной частоте генератора 3, и амплитудой, иропорциональной коэффициенту

передачи между излучателем и нриемником в жидкости.

На выходе блока фазовых разделителей формируются импульсы в диапазоне частот, где происходит резкое изменение фазы между выходным и входным напряжениями акустического преобразователя.

Импульсы с фазовых разделителей через коммутатор поступают на вторичный прибор 13, формирующий сигнал о положении зеркала жидкости. Сигнал с индикатора контроля 12 может быть подан на вторичный нрибор 13, при этом обеспечивается автоматическая бл01сировка, исключающая появление ложного CKriiaaa с вторичиого нрибор а 13 при появлении неиснравности в уровнемере.

Предмет изобретения

Ультразвуковой дискретный уровнемер, содержащий генератор качающейся частоты, параллельно подключенный к иьезоэлектрическим излучателям акустических преобразователей, установленных на заданных уровнях, приемники которых соединены с усилителями, и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью новышения надежности и обеспечения контроля исправност1И, он снабжен подключенным к выходам блока усилителей блоком фазовых разделителей и блоком поверки, выполненным в виде дополнительного генератора качающейся частоты, переключателя, входные цепи которого подключены к выходам генераторов качающейся частоты, а выходы - к опорным входам блока фазовых разделителей, коммутатора, входные цепи которого подключены к выходам блока фазовых разделителей, а выходы - ко вторичному прибору и к индикаторам контроля, модулятора, выход которого подключен к входам управления переключателя, коммутатора и генераторов качающейся частоты.