СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ ИЛИ РАСПЛАВА Советский патент 1974 года по МПК G01F23/296 

1

Изобретение относится к ультразвуковым способам измерения уровня.

Известен способ измерения уровня жидкости с помощью нормальных волн, возбуждаемых в твердом звуконроводе, основанный на эффекте влияния жидкости на распространение нормальной волны в погруженном в жидкость участке звукопровода. Согласно этому способу в звукопроводе методом наклонно падающего ультразвукового пучка возбуждаются нормальные волны.

Вследствие малой величины коэффициента отражения таких волн, построенные по этому принципу уровнемеры имеют малую разрещающую способность и низкую точность.

Цель изобретения - повышение разренхающей способности и точности измерения расхода.

По предлагаемому способу в звукопроводе возбуждают обратную нормальную волну, т. е. волну с взаимно противоположными направлениями векторов фазовой и групповой скоростей.

Способ состоит в том, что обратная волна селективно возбуждается наклонно падающим ультразвуковым пучком, ориентированным в сторону, противоположную направлению распространения импульса обратной волны. Угол падения ультразвукового пучка выбирается согласно известной формуле, определяющей

условие возбуждения нормальных волн, но с обратным знаком.

Применение обратной волны позволяет получить эффективное отражение ультразвукового импульса от границы контакта звукопровода с жидкостью и повышает разрешающую способность измерения уровня, что объясняется малой групповой скоростью обратной волны.

Материал звукопровода выбирают из условия зарождения обратной волны в виде продольной волны, что обеспечивает высокую эффективность как отражения волны от границы контакта звукопровода с жидкостью, так и

возбуждения методом клина. Для уменьшения дисперсионных искажений ультразвуковых импульсов рабочую частоту берут такой, чтобы возбуждение осуществлялось в максимуме групповой скорости.

На чертеже показано устройство для осуществления способа.

Преобразователем 1, подключенным к электронному блоку 2 типа ультразвукового дефектоскопа, импульсно возбуждают в звукопроводе 3 через контактную среду 4 обратную волну. Возбуждающий пучок направлен по стрелке А, а волна в звукопроводе-по стрелке Б. Для увеличения уровня сигнала, по которому в присутствии жидкости проверяют

надежность акустического контакта, на поверхность звукопровода, вблизи его конца, наносят искусственную риску 5. Об уровне жидкости судят по времени прихода импульса обратной волны, отраженного от границы контакта звукопровода с жидкостью.

Предмет изобретения

Способ измерения уровня жидкости или расплава, основанный на возбуждении в звукопроводе наклонно падающим ультразвуковым пучком импульса нормальной волны, распространяющегося в направлении жидкости и взаимодействующего с ней, с последующим измерением времени распространения волны от поверхности жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и разреп1ающей способности измерения уровня, в звукопроводе .возбуждают обратную нормальную волну.

J/