АКУСТИЧЕСКИЙ ДИСТАНЦИОННЫЙ УРОВНЕМЕР Советский патент 1974 года по МПК G01F23/296 

1

Изобретение относится к области измерения уровня жидкости и предназначено для дистанционного измерения уровня воды в наблюдательных скважинах, водохранилищах и т. п.

Известен акустический дистанционный уровнемер по авт. св. № 322640, состоящий из излучателя и приемника акустических импульсов, схемы автоциркуляции зондирующих импульсов, содержащей усилитель-формирователь, одновибратор и генератор зондирующих импульсов, измерительную трубу и цифровой индикатор уровня.

Недостатком известного уровнемера является ненадежность работы при большом диапазоне измеряемого уровня, которая проявляется в том, что автоциркуляция зондирующих импульсов может наступать от любого отраженного импульса от соединительных щвов измерительной трубы.

Предлагаемый уровнемер снабжен устройством дистанционного управления длительностью блокировочного импульса одновибратора, выполненного в виде блока конденсаторов, соединенных последовательно с основным конденсатором зарядно-разрядной цепи одновнбратора и зашунтированных нормально-замкнутыми контактами реле, обмотки которых включены в исполнительные цепи регистра сдвига, соединенного по входу с выходом генератора одиночных импульсов, управляемого кнопкой запуска, и с входом развязывающего устройства, выход которого соединен со входом одновибратора и с выходом усилителя-формирователя.

Такое выполнение позволяет расширить диапазон измерения и повысить надежность устройства.

На чертеже приведена блочно-функциональная схема описываемого уровнемера, содержащего измерительную трубу 1, составленную из стандартных труб, соединенных швом 2, звукоприемник 3, звукоизлучатель 4, усилитель-формирователь 5, одновибратор 6, содержащий дополнительно блок конденсаторов Ci-Сп, включенных последовательно с основным конденсатором Со и зашунтированных нормально замкнутыми контактами реле PI- РП, генератор 7 зондирующих импульсов, разделительный элемент 8, регистр 9 сдвига, управляющий контактами реле PI-РП, генератор 10 одиночного импульса, кнопку 11 запуска, передающий полукомплект 12, приемный полукомплект 13 и цифровой индикатор 14 измеряемого уровня.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии регистр 9 устанавливается в такое положение, при котором все обмотки реле PI-РП обесточены, а следовательно, в зарядно-разрядной цепи одновибратора все конденсаторы блока Ci-С„ зашунтированы нормально замкнутыми контактами реле PI-РППри включении питания одновибратор выдает импульс на запуск генератора 7, вследствие чего происходит посылка зондирующего импульса звукоизлучателем 4.

При этом длительность блокировочного импульса одновибратора 6 определяется величинами емкости основного конденсатора Со и резистора Ro, причем постоянное время основной зарядно-разрядной цепи выбрано так, чтобы длительность блокировочного импульса одновибратора 6 была примерно равна максимальному ожидаемому периоду автоциркуляции (т. е. максимальной ожидаемой длине воздушного столба в измерительной трубе 1), с целью предотвращения наступления ложной автоциркуляции зондирующих импульсов за счет отраженных импульсов от швов 2 при максимальном измеряемом уровне жидкости.

Если измеряемый уровень жидкости меньше максимального и время пробега зондирующего импульса до поверхности жидкости и обратно до звукоприемника 3, т. е. период автоциркуляции меньше длительности блокировочного импульса, выдаваемого одновибратором 6, то автоциркуляция зондирующих импульсов не наступает, и цифровой индикатор не будет показывать измеряемый уровень. В этом случае нажатием 11 запускают генератор 10, который посылает один импульс на вход регистра сдвига 9 и на вход одновибратора 6 через разделительный элемент 8. При этом срабатывает реле PI, размыкаются его контакты, и конденсатор С включается последовательно к основному конденсатору Со. В результате этого длительность блокировочного импульса уменьшается, и одновременно запускается одновибратор 6, который, в свою очередь, запускает генератор 7. Если цифровой индикатор не показывает измеряемый уровень, то еще раз производится посылка одиночного импульса путем повторного нажатия кнопки И. При этом регистр сдвигается на следующую ячейку, и срабатывает реле PZ, а реле Pi возвращается в исходное состояние. Таким образом к основному конденсатору Со подключается конденсатор Са, емкость которого меньше емкости конденсатора Ci, в результате чего длительность блокировочного импульса еще уменьшается. Запускающий цикл повторяется до тех пор,

пока на цифровом индикаторе не появится измеряемое значение уровня жидкости, т. е. до наступления устойчивой автоциркуляции зондирующих импульсов. После окончания измерения уровня выключается уровнемер, при

этом регистр 9 и реле Pi-РП возвращаются в исходное состояние.

Величины емкостей конденсаторов Ci, €2... Сп выбираются с таким расчетом, чтобы при их последовательном включении к основному

конденсатору Со длительность блокировочного импульса одновибратора 6 уменьшалась ступенчато на величину, соответствующую одной длине стандартной трубы, составляющей измерительную трубу.

Предмет изобретения

Акустический дистанционный уровнемер по авт. св. № 322640, отличающийся тем,

что, с целью расширения диапазона измерения и .повышения надежности, уровнемер снабжен устройством дистанционного управления длительностью блокировочного импульса одновибратора, вьшолненного в виде блока

конденсаторов, соединенных последовательно с основным конденсатором зарядно-разрядной цепи одновибратора и зашунтированных нормально замкнутыми контактами реле, обмотки которых включены в исполнительные цепи регистра сдвига, соединенного по входу с выходом генератора одиночных импульсов, управляемого кнопкой запуска, и с входом развязывающего устройства, выход которого соединен со входом одновибратора и с выходом усилителя-формирователя.

i

Pn

PI Рг

P, РгРП

r

...,

Cf t-2Cri Ci

3 f