Ультразвуковой дискретный уровнемер с импульсным возбуждением Советский патент 1976 года по МПК G01F23/296 

сигналов, два мультивибратора 9 и 10, трехвходовые схемы совпадения И, двувходовые схемы совпадения 12 и 13, распределитель импульсов 14, двувходовые схемы 15 суммирования и вторичный прибор 16.

Вторичный прибор обычно содержит световое табло для визуального контроля уровня жидкости и регистратор. Световое табло представляет набор и.ндикаторных лампочек по числу приемо-излучающих пьезоэлементов.

Устройство работает следующим образом.

Тактовый генератор 5 запускает генераторы 6 (фиг. 2 а), выходные импульсы «оторых поступают на приемо-излучающие пьезоэлементы 2, которые преобразуют их в ультразвуковые. После воздействия импульсов возбуждения на пьезоэлементы 2 (независимо от того, находятся пьезоэлемепты 2 в жидкости или нет) они продолжают колебаться. Эти колебания носят затухающий характер (фиг. 26). Время этих колебаний до определенной амплитуды в первом приближении зависит от амплитуды импульса возбуждения и параметров преобразователя.

Если между приемо-излучающим пьезоэлементом 2 и отражателем 3 лаходитгя жидкость, то ультразвуковой импульс поступит в нее и, пройдя расстояние до отражателя 3 и обратно, вернется на пьезоэлемент 2. Принятый зльтразвуковой эхо-сигнал преобразуется пьезоэлементом 2 в электрический и поступает на вход приемного усилителя 7.

С выхода приемного усилителя 7 затухающие колебания пьезоэлемента и эхо-сигнал (фиг. 2 в) поступают на вход схемы 8 выделения эхо-сигнала и на третий вход трехвходовой схемы совпадения 11.

Выделенный эхо-сигнал (фиг. 2г) поступает через схему совпадения 13 (на вторых входах схем совпадения 13 при этом присутствует сигнал с дополаительного вы.хода распределителя импульсов 14, который позволяет эхосигналу пройти схему сов-падения 13) и схему суммирования 15 на вход вторичного прибора 16.

Трехвходовые схемы совпадения 11 производят выделение импульсов исправности, полученных от затухающих колебаний пьезопреобразователей 2 (фиг. 2(Э, е, ж), которые через схемы совпадения 12 и схемы суммирования 15 поступают на входы вторичного прибора 16 только в том случае, если на вторых входах двунходовых схем совпадения 12 присутствуют сигналы с выхода распределителя импульсов 14, пр-0пускаюп-1.ие импульсы исправности (на вторых входах схем совпадения 13 при этом присутствует сигнал с дополнительного выхода распределителя импульсов 14, который препятствует прохождению эхо-сигналов через схемы совпадения 13).

Таким образом, распределитель импульсов 14 позволяет пропускать через схему суммирования 15 на вход вторичного прибора 16 либо эхо-сигналы (в режиме измерения), либо чмпульсы исправности ( в режиме контроля).

Распределыель импульсов 14 работает в ждущем режиме и запускается оператором. В случае выхода из строя в уровнемере хотя бы одного из узлов (кроме схемы выделения эхосигнала) или обрыва кабельной линии, соединяющий датчик с узлами уровнемера или узлы между собой, и.мпульс исправности не выделится схемой совпадения 11, или,если неисправен вторичный прибор, то импульс исправности, выделенный схемой совпадения М, поступит на его вход, но на световом табло в этом случае соответствующая индикаторная лампоЧКа не загорится, и на регистраторе также будет отсутствовать сигнал, характеризующий исправность уровнемера.

Таким образом, осуществляется комплексная проверка исправности всего уровнемера без расстыковки кабелей, соединяющих отдельные конструктивные блоки уровнемера,

без использования дополнительной аппаратуры и независимо от того, залит датчик жидкостью или нет.

Формула изобретения

Ультразвуковой дискретный уровнемер с импульсным возбуждением, содержащий датчик с приемо-излучающими пьезоэлементами и установленными на фиксированном расстояНИИ от них отражателями ультразвуковых колебаний, приемо-возбуждающее устройство, состоящее из тактового генератора, генераторов импульсов возбуждения, приемных усилителей и схем выделения эхо-сигнала, и вторичный прибор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения комплексной проверки исправности уровнемера и сокращения времени проверки, в него дополнительно введены два ждущих мультивибратора, распределитель импульсов и соответственно ко числу приемо-излучающих пьезоэлементов трехвходовая схема совпадения, две двувходовых схемы совпадения и двувходовая схема суммирования, при этом входы ждущих мультивибраторов соединены с выходом тактового генератора, а выходы - соотвественно с первыми и вторыми входами трехвходовых схем совпадения, третьи входы которых соединены с выходами приемных усилителей,

а выходы - с первыми входами первых двувходовых схем совпадения, вторые входы которых соединены с выходами распределителя имнульсов, дополнительный выход которого соединен с вторыми входами вторых двувходовых схем совпадения, первые входы которых соединены с выходами схем выделения эхо-сигпала, а выходы -с вторыми входами двувходовых схем суммирования, первые входы которых соединены с выходами первых

двувходовых схем совпадения, а выходы - с входами вторичного прибора.

Использованная литература. 1. Авт. св. СССР № 373541, кл. G 01F 23/28, 15.07.1971.

2. О. И. Бабиков. «Контроль уровня с помощью ультразвука, «Энергия, М., 1971, стр. 50-51.

3. Справочник по прикладной измерительной технике под ред. Д. Консидайна и С. Росса, «Энергия, М., 1968.

7-I

-J

a: Bbisiod генера

тора 5 -Г

)3jfOi9 ,jcv//v771P л я 7

S) Выход усилиглеля 7

i dti/ход схемы

д) Выкод мумти SvSpoTnopa 3

E)8bi)foS Myflbmv RuSpamopa ID

д-J Выход суемн. 11

Jl,. Stixod