Ультразвуковой индикатор наклона Советский патент 1977 года по МПК G01F23/296 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в качесве индикатора отклонения от вертикали, в частности при измерении кривизны скважин малого диаметра.

Известно ультразвуковое устройство для измерения угла наклона, содержащее генератор, ультразвуковой излучатель, измерительный прибор и корпус, наполненный жидкостью.

Угол наклона в известном устройстве определяется по изменению промежутка времени между испусканием ультразвукового импульса и приемом его.Жидкость играет роль акустического тракта между излучателем ультразвука и отражателем. Излучатель ультразвука одновременно служит и приемником. Приемник имеет невысокую точность в связи с небольшой мерительной базой.

Цепь изобретения - повышение точности прибора.

Это пель достигается тем, что ультраз Буковой излучатель выполнен в виде двух пьезоэлементов с двумя системами электродов каждый, прикрепленных на дне корпуса,

выполненного в форме стакана и заполненного жидкостью до уровня,кратного по величи не половине длины волны ультразвуковых колебаний, причем одна система электродов пьезоэлементов соединена с генератором, а другая - с измерительным прибором, включенным по дифференциальной схеме.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Ультразвуковой индикатор наклона содержит корпус 1, наполненный жидкостью. Два пьезоэлемента 2, генератор 3 , измерительный прибор 4.

Прибор работает следуюшим образом.

Пьезоэлементы 2 возбуждаются от генератора 3 на резонансной частоте. Величина уровня жидкости кратна половине длины волны ульразвуковых колебаний, поэтому в жидкости возникают стоячие волны. Акустические потери пьезоэлементов при этом минимальны, а выходное напряжение имеет максимальную величину. При дифференциальном включении выходов двух пьезоэлементов их выходные сигналы и сигнал дифференциальной схемы равен нулю.

При отклонении корпуса 1 от вертикали (при наклоне его) уровень жидкости под каждым из ньезоэлементоБ изменяется, изменяется при этом и резонансный режим колебаний, увеличиваются акустические потери из- 5 пучателей и соответственно уменьшается их выходной сигнал. При дифференциальном включении выходов пьезоэлементов измерительной прибор фиксирует разность сигналов излучателей, пропорциональную величине накло-ю на корпуса, или величине отклонения от вертикали.

Формула изобретения Ульразвуковой индикатор наклона, содержащий генератор, ультразвуковой излучатель, измерительный прибор и корпус, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, ультразвуковой из; чатель выполнен в виде двух пьезоэлементов с двумя системами электродов каждый, прикрепленных на дне корпуса, выполненного в форме стакана и заполненного жидкостью цо уровня кратного по величине половине длины волны ультразвуковых колебаний, причем одна система электродов пьезоэлементов соединена с генератором, а другая - с измерительным прибором, включенным по дифференциальной схеме.