УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНДИКАТОР УРОВНЯ Советский патент 1970 года по МПК G01F23/296 

Данное изобретение огносится к области измерения уровня ультразвуковыми индикаторами.

Известны ультразвуковые индижаторы уровня, содержащие генератор зондирующих радиоимпульсов, излучатель ультразвука, усилитель с детектором, триггер с интегрирующей цепочкой и автоматический потенциометр с дополнительным реохордом, предназначенным для формирО Бания выходного сигнала в виде напряжения постоянного тока, пропорционального величине уровня.

Известные индикаторы не надежны а работе и обладают низкой точностью вследствие того, что Величина постоянной составляющей импульсов триггера, формируемая интегрирующей цепочкой и несущая информацию о величине уровия, зависит от: изменения ам-плитуды видеоимпульсов (т. е. от колебаний напряжения литания и от изменения .параметров выходных элементов схемы) и от частоты повторения видеоиМПульсов (т. е. от частоты напряжения синхронизации генератора зондирующих импульсов).

Малая надежность объясняется наличием движущихся деталей с трущимися контактами в устройстве, осуществляющем как измерение, так и формирование выходного сигнала (на специальном реохорде, расиоложенном на оси автоматическогоПотенциометра).

Повышение точности и надежности достигается тем, что индикатор снабжен компенсационным преобразователем длительности импульсов в выходной сигнал IB виде напрял еиия постоянного тока, вход которого соединен с выходом триггера. Компенсационный преобразователь длительности имлульсов в напряжение содержит элемент сравнения, выход которого соединен с входом зарядно-разрядного устройства, а вход через элемент обратной связи соединен с выходом зарядно-разрядного устройства.

На фиг. 1 Представлена блок-схема индшкатора; на фиг. 2 - компенсационный преобразователь.

Блок-схема содержит генератор зондирующих радиоиМПульсов 1, линию связи 2, соединяющий электронный блок с первичным преобразователем,-установленным в емкости с контролируемой средой, излучатель ультразвука 3, усилитель с детектором 4, а также триггер 5 с интегрирующей цепочкой.

Компенсационный преобразователь содержит элемент сравнения, собранный на триОДах TI и TZ, зарядно-разрядное устройство на триодах Г) и Tj, эмиттерный повторитель Т и Гб и элемент обратной связи на триодах Т-,,

элемента обратной связи с длительностью t о.с поступают в элемент сравнения. При неизменной величине уровня изм равно о.с. При различии указанных длительностей (нри изменении уровня) емкость С либо заряжается (лри .с) через триод Т, либо разряжается (лри изм о.с ) через триод Т в зависимости от того увеличился уровень или уменьшился. Напряжение емкости через эмиттерный повторитель -поступает ъ сопротивление R нагрузки и является выходным сигналом в виде напряжения постоянного тока. Напряжение с нагрузки Поступает на вход элемента обратной связи, который под воздействием этого напряжения формирует импульсы с длительностью о.с., почти равные импульсам триггера изм Неравенство этих импульсов определяется величиной статизма устройства.

Элемент обратной связи генерирует пилообразные импульсы, которые нарастают до момента, когда напряжение импульса станет равным величине управляющего напряжения (выходного сигнала). В этот момент диод Д, являющийся элементом сравяения, прерывает генерацию пилообразного импульса, в результате чего длительность импульса определяется величиной выходного сигнала.

Элемент обратной связи является по существу системой, следящей за величиной выходного сигнала, и, благодаря наличию внутренних обратных связей, обладает стабильными характеристиками.

Устройство следит за длительностью импульсов, несущих информацию об уровне, и унифицированный сиглал формируется в цепи обратной связи. Благодаря охвату элементов схемы отрицательной обратной связью, изменение параметров элементов с течением времени и под воздействием внешних факторов не сказывается «а величине выходного сигнала.

Существенной особенностью предлагаемого устройства является осуществление автоматического наблюдения за величиной уровня без использования эле1ктрохимических элементов, что существенно повышает надежность системы.

Предмет изобретения

1.Ультразвуковой индикатор уровня, содержащий генератор зондирующих радиоимпульсов, излучатель ультразвука, усилитель с детектором и триггер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности, он снабжен компенсационным преобразователем длительности импульсов и выходной сигнал в виде напряжения постоянного тока, вход Которого соединен с выходом триггера.

2.Устройство по п. 1, отличающее.ся тем, что ком1пенса|Ционный преобразователь длительности импульсов в напряжение содержит элемент сравнения, выход .которого соединен с входом зарядно-разрядного устройства, а вход через элемент обратной связи соединен с выходом зарядно-разрядного устройства.

7иа I

-f и.

Зон3ирун щци импильс