ДИСКРЕТНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР Советский патент 1971 года по МПК G01F23/296 

Изобретение может найти применение для измерения уровня жидкости в нефтяной и химической промышленности.

В известных уровнемерах, содержащих поплавок, имеют место температурные изменения длины троса, изменения натяжения троса, вызванные трением, изменение веса поплавка вследствие налипания, зависимость погрешности индикации уровня поплавком от изменения плотности контролируемой жидкости и др., что ведет к увеличению погрешности измерения уровня и снижению надежности работы устройства.

В донной части кожуха предлагаемого уровнемера расположен выход патрубка, соедииенного через электропневмоклапан с источником сжатого воздуха, а в поплавке выполнена полость, обраш,енная открытой частью вниз, которая соединена каналом с выпускным клапаном, приводимым в действие толкателем, расположенным в верхней части кожуха, причем излучатель ультразвуковых колебаний и приемник размешены соответственно на диаметрально противоположных сторонах поплавка, на торцевой поверхности которого установлен дополнительный излучатель ультразвуковых колебаний, образующий с расположенным на кожухе приемником систему передачи информации. Таким образом достигается надежность работы устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемого уровнем:ера.

Уровнемер состоит из ультразвукового индикатора уровня }, уровнемерной трубки 2, защитного кожуха 3, наполненного эталонной жидкостью, приемника ультразвуковых колебаний 4, счетчика импульсов 5, воздушной трубки 6: электропневматического клапана 7, постоянного магнита S, м крозыключателя 9.

Ультразвуковой индикатор уровня 1 представляет собой герметизированную полость в виде кольца с «юбкой 10 в нижней части. Внутри полости размещены акустические преобразователи и и J2 и передающий пьезоизлучатель 13, источник питания 14, электронный блок 15, электромагнитное реле 16, воздущный клапан 17, магнитоупругий контакт 18 и кольцо 19 ИЗ магнитного материала.

Вдоль направляющей уровиемерной трубки 2 со стороны приемного пьезокристалла ультразвукового индикатора 1 имеются воздушные полости, отстоящие по высоте на одинаковых (расстояниях друг от друга. Эти расстояния определяют точность измерения уровня контролируемой жидкости.

ко дну, а магнитоупругий контакт размыкает цепь питания его электронной части. Перед замером включается кнопкой- пуска (к. п.) электропневматический клапан, при помощи которого подается воздух в полость «юбки 10 ультразвукового индикатора. Одновременно осуществляется сброс показаний счетчика числа импульсов 5.

При заполнении полости «юбки 10 воздухом индикатор под действием образовавщейся подъемной силы отрывается от дна кожуха и начинает всплывать. В это время магнитоупругий контакт замыкает цепь питания электронной части индикатора, ультразвуковой луч которого по мере его движения «прощупывает уровнемерную трубку. Так как в уровнемерной трубке со стороны приемного пьезокристалла имеются еоздуанные полости, то на выходе приемника 4 появляются электрические импульсы, соответствующие числу воздущных меток. Электрические импульсы Имитируются передающим пьезаэлект|р.ическим излучателем 13 путем периодического подключения его при помощи реле 16 к выходу ультразвукового генератора.

Имитируемые ультразвуковые импульсы, распространяясь вверх по эталонной н идкости, попадают на приемный пьезокристалл 20. После преобразования и усиления эти импульсы считаются устройством 5 до тех пор, пока акустические преобразователи 11 ц. 12 индикатора / не пройдут границу разде та контролируемой жидкости.

Всплытие индикатора продолжается до верхней части «ожуха, где выступающий щток клапана 17 нажимает на кнопку микровыключателя 9, открывает клапан 17, выпуская воздух из полости «юбки 10, и осуществляет сброс показаний счетчика числа импульсов 5. После стравливания воздуха из полости «юбки индикатор приобретает отрицательную

плавучесть и возвращается в первоначальное положение.

При опускании индикатора в момент перехода акустическим преобразователем границы раздела контролируемой жидкости из-мерение

уровня происходит аналогичным способом.

Предмет изобретения

Дискретный ультразвуковой уровнемер, содержащий кожух, заполненный эталонной жидкостью с кольцевым поплавком и размещенной в нем измерительной трубкой, в стенках которой образованы чередующиеся акустически прозрачные и непрозрачные участки,

излучатель и приемник ультразвуковых колебаний и систему передачи информации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежлости, в донной части кожуха расположен выход патрубка, соединенного через электропневмоклапан с источником сжатого воздуха, а в поплавке выполнена полость, обращенная открытой частью вниз, которая соединена каналам с (вьшуокньим ,ном, привад мьим в действие толкателем, расположенным в верхней части кожуха, причем излучатель ультразвуковых колебаний и приемник размещены соответственно на диаметрально противоположных сторонах поплавка, на торцевой поверхности которого установлен дополнительный излучатель ультразвуковых колебаний, о бразующий с расположенным на кожухе приемником системы передачи информации.