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

в части отбора пьезоэлементов и настройки, так как принцип последовательного возбуждения чувствительных элементов накладывает требование к их идентичности.

Цель изобретения -повышение надежности устройства.

Для этого в предлагаемом устройстве чувствительные элементы датчика выполнены в виде пьезопреобразователей с расположенными на фиксированном расстоянии от них отражателями, входы импульсных генераторов, установленных по количеству чувствительных элементов, соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а их выходы - с соответствующими пьезопреобразователями и приемными устройствами.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из датчика 1, приемновозбуждающего устройства 2 и вторичного прибора 3. Датчик представляет собой штангу-трубу 4, на которой через держатели 5 на фиксированных расстояниях смонтировано N чувствительных элементов 6, выполненных в виде пьезонреобразователя 7 с отражателем 8. Провода от пьезопреобразователей протягивают внутри штанги-трубы 4.

Приемно-возбуждающее устройство 2 содерл-сит тактовый генератор 9 и для каждого чувствительного элемента свой импульсный генератор 10 и приемное устройство 11. Командой с тактового генератора 9 импульсные генераторы 10 одновременно возбуждают каждый свой пьезопреобразователь 7. Если пьезопреобразОВатель находится в жидкости, то он излучает в жидкость ультразвуковой импульс, который, пройдя расстояние до отражателя 8 и обратно, преобразуется ньезопреобразователь в электрический импульс.

Приемное устройство 11 формирует временной сигнал, соответствуюш,ий временному интервалу от момента возбуждения пьезонреобразователя до момента получения отраженного импульса. Временной сигнал фиксируется вторичньш прибором как наличие жидкости между пьезопреобразователем и отражателем. При сливе, в момент отрыва жидкости от излучаюш,ей поверхности пьезопреобразователя, происходит исчезновение отраженного импульса. Момент исчезновения отраженного импульса п-ой чувствительной точки фиксируется вторичным прибором как момент перемеш,ения положения уровня ниже излучающей поверхности этой точки.

Выбор расстояния от отражателя производится исходя из условия обеспечения надежного срабатывания уровнемера при наличии колебаний пьезопреобразователя после возбуждения. Характер этих колебаний затухающий, а так как длительность колебаний пьезопреобразователя в сухом состоянии больше, чем у пьезолреобразователя, находящегося в жидкости, при выборе расстояния до отражателя принимается во внимание характер колебаний сухого пьезопреобразователя. При этом время прохождения ультразвукового импульса до отражателя и обратно (4м) выбирается большим длительности колебаний сухого

пьезопреобразователя на уровне амплитуды, равной амплитуде приемного импульса. Выбор величины 4м должен производиться с учетом чувствительности приемного устройства и установки отражателя на возможно близком расстоянии от излучающей поверхности пьезонреобразователя. Величина / - расстояние от отражателя при установленной величине 4м - находится из выражения , где С - скорость ультразвука в контролируемой жидкосттл.

Предлагаемый ультразвуковой дискретный уровнемер надежен в работе, так как чувствительные элементы срабатывают независимо один от другого. Кроме того, выполнение

ньезопреобразователем роли излучателя-приемника не требует тщательного подбора излучателю идентичного приемника, как принято при изготО|Влении всех известных дискретных уровнемеров, что значительно упрощает конструкцию в части изготовления и настройки уровнемера.

Формула изобретения

Ультразвуковой дискретный уровнемер, содержащий датчик с чувствительными элементами, генератор тактовьтх импульсов, импульсный генератор и приемные устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения наде ностй, чувствительные элементы датчика выполнены в виде пьезопреобразователей с расположенными на фиКсированном расстоянии от них отражателями, входы импульсных генераторов, установленных но количеству чувствйтельных элементов, соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а их выходы- с соответствующими пьезопреобразователями и прйемньши устройствами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Бабйков О. И., «Контроль уровня с помощью ультразвука, «Энергия, 1971, стр. 50-51.

2.Авт. св. СССР № 306353, М. Кл. G 01F 23/28, 71.

3.Авт. св. СССР № 301180, М. Кл. В 06В 1/06, 71.

4.Авт. св. СССР № 373541, М. Кл. G 01F 23/28, 73.

.ч: