Ультразвуковой уровнемер с цифровым отсчетом Советский патент 1975 года по МПК G01F23/296 

1

Изобретение относится к ультразвуковым локационным измерителям уровня.

Известный ультразвуковой уровнемер по авт. св. 193747 содержит генератор импульсов возбуждения, излучающие и приемные пьезоэлементы, приемное устройство, триггер формирования строба, вентиль, счетчик импульсов, схему цифровой индикации и устройство для устранения погрешности от непостоянства скоростираспространения ультразвуков ь1х колебаний в жидкости, выполненное в виде контура с автоциркуляцией импульсов, содержащего генератор и ультразвуковую линию задержки с ньезоэлементами, погруженными в жидкость, уровень которой измеряется.

Недостатком известного устройства является незащищенность цепей ультразвуковой линии задержки от импульсных помех, амплитуда которых нревыщает уровень срабатывания генератора, в результате чего в контуре с автоциркуляцией циркулируют два сигнала - основной и помеха. Это приводит к неправильным показаниям измерителя.

Целью изобретения является повыщение помехоустойчивости устройства.

Это достигается тем, что предлагаемый ультразвуковой уровнемер с цифровым отсчетом снабжен устройством определения наличия помехи, подключенным к контуру с автоциркуляциеи импульсов, и схемой запрета, включенной в контзф с автоциркуляцией, при этом вход запрещения схемы запрета соединен с выходом устройства определения паличия помехи.

Устройство определения помехи выполнено в виде последовательно соединенных мультивибратора, двух одновибраторов, вентиля, второй вход которого подключен к контуру с

автоциркуляцией имщ льсов, счетчика, вход сброса которого соединен с выходом мультивибратора, и третьего одновибратора, выход которого соединен с входом запрещения схемы запрета.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого уровнемера; на фиг. 2 - блок-схема устройства определения помехи.

Уровнемер содержит объект 1 измерения, генератор 2 импульсов возбуждения, излучающий и приемный пьезоэлементы 3 и 4, приемное устройство 5, триггер 6 формирования строба, устройство для устранения погрешности от непостоянства скорости ультразвука, выполненное в виде контура автоциркуляции, состоящее из передающего и приемного пьезоэлементов 7 и 8, схемы 9 запрета, устройства 10 для определения помехи и генератора 11, а также вентиль 12, счетчик 13 импульсов и схему 14 цифровой индикации.

Уровнемер работает следующим образом.

Генератор 2 одновременно с возбуждением пьезоэлемента 3 посылает импульс на установочный вход «1 триггера 6 формирования строба, находящегося до поступления импульса с выхода генератора 2 в состоянии «О, при котором вентиль 12 закрыт, и переводит его в состояние «, определяя начало строба. При этом вентиль 12 открывается, и выходные импульсы генератора 11 поступают на вход счетчика 13.

Пьезоэлемент 4 преобразует принятый ультразвуковой импульс в электрический, который усиливается приемным устройством 5. С выхода устройства 5 приемный импульс поступает на установочный вход «О триггера 6 формирования строба, переводя его в исходное состояние, при котором вентиль 12 закрывается, прекращая поступление импульсов генератора 11 на вход счетчика 13. Показание счетчика считывается с помощью цифрового устройства 14. При отсутствии помехи запрещающий сигнал с выхода устройства 10 определения помехи отсутствует, и схема 9 запрета пропускает импульсы с выхода ультразвуковой линии задержки на вход генератора 11.

В случае появления на участке, соединяющем ультразвуковую линию задержки с генератором И, импульса помехи с амплитудой, превышающей уровень срабатывания входного устройства генератора И, на выходе генератора 11 появляется импульс, который, пройдя ультразвуковую линию задержки, поступает через открытую схему 9 запрета на вход генератора 11. Это также вызывает появление импульса на выходе генератора 11.

В контуре с автоциркуляцией импульсов начинают циркулировать основной сигнал и помеха. При этом устройство 10 генерирует импульс, длительностью больще времени задержки ультразвуковой линии, который поступает на вход запрещения схемы 9 запрета. Таким образом, импульс, прошедший ультразвуковую линию задержки, не сможет запустить генератор 11. По окончании действия импульса на входе запрещения схемы запрета в контуре с автоциркуляцией импульсов начипает циркулировать только основной сигнал, и работоспособность уровнемера восстанавливается.

Устройство определения наличия помехи 5 может быть выполнено, например, по схеме фиг. 2. Мультивибратор 15 одновременно устанавливает в исходное состояние счетчик 16 и запускает одновибратор 17 задержки, задний фронт которого запускает одновибра0 тор 18, задающий время счета импульсов генератора 11, а передний фронт устанавливает вентиль 19 в состояние «1. При этом вентиль 19 открывается, и импульсы генератора 11 начинают поступать на вход счетчика 16. Зад5 НИИ фронт одновибратора 18 переводит вентиль 19 в состояние «О. Поступление импульсов от генератора 11 на вход счетчика 16 прекращается.

Если в контуре с автоциркуляцией импульсов начинает циркулировать кроме основного сигнала еще и помеха, счетчик 16 переполняется, запускает одновибратор 20, выход которого соединен с входом запрещения схемы 9 запрета.

Предмет изобретения

1.Ультразвуковой уровнемер с цифровым отсчетом по авт. св. 193747, отличающий0 с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, он снабжен устройством определения наличия помехи, подключенным к контуру с автоциркуляцией импульсов, и схемой запрета, включенной в контур с автоцир5 куляцией импульсов, при этом вход запрещения схемы запрета соединен с выходом устройства определения помехи.

2.Уровнемер по п. 1, отличающийся тем, что устройство определения помехи выполнено в виде последовательно соединенных мультивибратора, двух одновибраторов, вентиля, второй вход которого подключен к контуру с автоциркуляцией импульсов, счетчика, вход сброса которого соединен с выходом

5 мультивибратора, и третьего одновибратора, выход которого соединен с входом запрещения схемы запрета.