ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО СИГНАЛИЗАТОРА УРОВНЯ Советский патент 1971 года по МПК G01F23/296 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к ультразвуковым сигнализаторам уровня.

Известные датчики ультразвуковых сигнализаторов уровня имеют узкий динамический диапазон чувствительности и поэтому ненадежны при работе со средами, обладающими сильным поглощением ультразвука.

Цель изобретения - повышение надежности работы датчика в жидкостях с сильным поглощением.

Для этого корпус датчика выполнен в виде стакана, в торце которого сделано клиновидное продольное углубление, прикрытое отражательной пластиной, а изнутри ко дну стакана прижаты пьезопреобразователи.

На чертеже изображен предлагаемый датчик, разрез.

Корпус / датчика выполнен в виде полого стакана. На торце стакана вырезано клиновидное углубление с плоскостями 2, расположенными под углом одна к другой. Над плоскостями укреплен отражатель 3, выполненный в виде плоской пластины четвертьволновой толщины. Внутри стакана к доныщку прижаты излучающий 4 и приемный 5 пьезопреобразователи. В доныщке между ними имеется ряд глухих отверстий для уменьшения величины сигнала, идущего по металлу.

зи линейного нпфокополостного усилителя. Прн заполнении жидкостью пространства между излучающим и приемным преобразователями датчика цепь обратной связи усилителя замыкается, возникают электрические колебания, которые фиксируются индикаторным блоком.

Расстояние BI между пьезопластннами выfбирается из соотношения

где Cj - скорость ультразвука в металле кропуса датчика,

Л/д- полоса прозрачности пьезопреобразователей, а расстояние В от центра отражателя до наклонной плоскости ,х Д,числяется из соотношення

/ д

2Во где Сг

максимальная величииа скорости г с ультразвука в исследуемых средах. 7Г- и - -резонансные частоты столба

ЖИДL Dy

КОСТИ при образовании волн из-за

T i i-iTMl Tir-iTI О ОГ40 О II ЫТ( интерференции между прямой отраженной волнами в пространстве между преобразователями.

При уменьшении базы «астота резонансных пиков увеличивается, т. е. на частотной характеристике акустического тракта расстояние между отдельными резонансными частотами увеличивается. В.т11яиие стоячих волн

мало сказывается на больших базах (например, при 5 V 30 см). При очень малой базе величина частотного интервала резонансных пнков мо:кет быть велика. В то же время ширн 1а полосы нрозрачности датчика Д/д может быть значительно меньше. Это приводит А срыву автогенерации в точках, где обратная отрицательна. Если же А/д значительно больше AF, то находятся частоты, где обратная связь ноложнтельна н срыва автогенерации не происходит.

И р с д м е т н 3 о б р с т с н и я Датчик ультразвукового сигнализатора уровня, содержащий корпус с излучающим и приемным пьезопреобразователями и отражательную пластину, отличающийся тем, что, с целью иовышення надежности датчика, корпус выполнен в виде стакана, в торце которого выполнено клиновндное продольное углубление, над которым расположена отражательная пластииа, а изнутри ко дну стакана прижаты пьезопреобразователн.