УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР Советский патент 1970 года по МПК G01F23/296 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для контроля вязких, кристаллизующихся и сыпучих сред.

Известные ультразвуковые уровнемеры с локацией через газ не позволяют контролировать уровень среды при засоренности и вляжности газовой среды и повышенных давлениях.

Предлагаемый ультразвуковой уровнемер отличается от известных тем, что чувствительный элемент преобразователя жестко прикреплен к металлической пластинке, диаметр которой равен диаметру чувствительного элемента, а пластинка непосредственно переходит в звуковод, а также тем, что звуковод снабжен ребрами, расположенными неравномерно на боковой поверхности рупора звуковода, а профиль цилиндрического стакана звуковода выполнен в виде гребенки, состоящей из отдельных секций, жестко соединенных между собой.

Указанные отличия позволяют контролировать уровень среды при засоренности и влажности газовой среды, а также при повышенных давлениях.

На фиг. 1 изображена конструкция ультразвукового уровнемера; на фиг. 2 - его блоксхема.

му. Пластинка 3 в нижней части по диаметру непосредственно переходит в конический рупор 4, который приварен к цилиндрическому стакану 5. Рупор 4 и стакан 5 представляют собой звуковод и образуют полость, которая залита звукопоглотителем. Для лучщего звукопоглощения на боковой поверхности рупора 4 прикреплены ребра 7, расположенные неравномерно по высоте, а профиль цилиндрического стакана выполнен гребенчатым в виде отдельных секций, соединенных между собой сваркой 8. К цилиндрическому стакану 5 приварен фланец 9. Преобразователь ультразвука сверху накрыт кожухом W, который жестко скреплен с фланцем 9 и имеет в центре отверстие //, через которое проходит экранированный кабель 12. Кабель 12 имеет герметическое уплотнение 13 и подсоединен к электродам 14. Фланец 9 жестко прикреплен к резервуару 15, в котором находится контролируемая среда.

Генератор 16 зондирующих импульсов подключен к преобразователю 17 ультразвука и к усилителю 18, а второй выход генератора /о и выход усилителя 18 подключены к выходному устройству 19.

Генератор 16 зондирующих импульсов вырабатывает зондирующие импульсы с постоянной частотой повторения, поступающие на преобразователь /7 ультразвука. Если частота заполнения зондирующих импульсов равна резонансной частоте колебательной системы преобразователя, то благодаря специальной поляризации пьезокерамического диска 1 и жесткого скрепления его со стальной пластинкой 3 двухслойная колебательная система вибрирует, и в ней устанавливается стоячая изгибная волна с характерной пучностью в центре и узлом колебаний - узловой окружностью. Отраженные от границы раздела импульсы приходят к преобразователю 17, который преобразует ультразвуковые импульсы в электрические. Электрические импульсы усиливаются в усилителе 18 и поступают на выходное устройство 19, осуществляющее измерение интервалов времени между зондирующим и отраженным импульсами.

Предмет изобретения

1. Ультразвуковой уровнемер с локацией через газ, содержащий ультразвуковой преобразователь, генератор электрических импульсов, звуковод, звукопоглотитель, усилитель и выходное устройство, отличающийся тем, что, с целью возможности использования его при засоренности и влажности газовой среды, а также при повыщенных давлениях, чувствительный элемент ультразвукового преобразователя жестко прикреплен к металлической пластинке, диаметр которой равен диаметру чувствительного элемента, а пластинка непосредственно переходит в звуковод.

2. Уровнемер по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения звукопоглощения, звуковод снабжен ребрами, расположенными неравномерно на боковой поверхности рупора звуковода, а профиль цилиндрического стакана звуковода выполнен в виде гребенки, состоящей из отдельных секций, жестко соединенных

между собой.

Ю2 3 и

Фиг.2