Акустический уровнемер Советский патент 1978 года по МПК G01F23/296 

(54) АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР Акустический уровнемер содержит генератор I, представляющий собой усилитель, охваченный положительной обратной связью. Цепь положительной обратной связи состоит из микрофона 2, который через узкополоснЫй фильтр 3 с автоматически перестраиваемой резонансной частотой присоединен к входу усилителя, излучателя 4, присоединенного к его выходу, и трубчатого резонатора 5, осуществляющего акустическую связь между микрофоном и излучателем. К выходу генератора подключен демодулятор 6, который через формирователь 7 импульсов соединен с входом измерителя 8 интервалов времени. Выход формирователя 7 импульсов через устройство 9 управления подключен к цепи управления автоматически перестраиваемого фильтра 3. В Процессе измерения уровня узкополосный фильтр 3 при помощи устройства 9 управления перестраивается таким образом, что его резонансная частота линейно возрастает. При этом генератор последовательно возбуждается на частотах обертонов, входящих в полосу пропускания аппаратуры. Демодулятор 6 выделяет из сигнала на выходе генератора огибающую. Формирователь 7 импульсов формирует из пиков огибающей прямоугольные импульсы, которые подаются на измеритель 8 интервалов времени и на устройство 9 управления. После прихода на устройство 9 управления двух импульсов перестройка фильтра прекращается и он возвращается в исходное состояние. Измеритель 8 интервалов времени измеряет интервал времени между двумя соседними импульсами, приходящими с формирователя. При линейной перестройке фильтра 3 это время обратно пропорционально длине незаполненной жидко-, стью части трубчатого резонатора. Известно, что частоты основного тон-а и обертонов трубчатого резонатора с одной «жесткой крыщкой и с одной «мягкой крыщкой определяются выражением (21- 1) с 4L где t - номер обертона; с - скорость звука; L - длина незаполненной жидкостью части трубчатого резонатора., Расстояние по частоте между любЬШй cdседними обертонами определяется из выражения Если функция перестройки фильтра 3 во времени определяется выражением f-Kt, где, К. - коэффициент пропорциональности; t - время, то интервал времени, соответствующий перестройке фильтра на А/, равен Следовательно, показания измерителя интервалов времени 8 обратно пропорциональны длине незаполненной части трубчатого резонатора 1, что при известной длине резонатора позволяет определить искомый уровень. В предлагаемом уровнемере в отличие от известных об уровне судят не по частоте основного тона, а по разности частот двух любых соседних обертонов. Это обстоятельство позволяет измерять уровень в щироком диапазоне при ограниченной полосе пропускания акустической аппаратуры. В результате в качестве источника и приемника звука можноиспользовать выпускаемые промыщленностью) малогабаритные элементы. Формула изобретения Акустический уровнемер, содержащий- генератор акустических колебаний, цепь положительной обратной связи которого включает микрофоц,. излучатель и трубчатый резонатор, о тл и.ч-а ющи и ся тем, что, с целью расщнре ия пределов измеряемых уровней, в негавведены авто-матически перестраиваемый фильтр, включенный последовательно в цепь положительной обратной связи генератора, демодулятор, вход которого присоединен к выходу генератора, а выход через формирователь импульсов присоединен к входам измерителя интервалов времени и устройства: управления, причем выход последнего подключен к автоматически перестраиваемому фильтру. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР№230448, кл. G 01F 23/28, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР № 11780.6., кл. G 01F 23/28„

1

- г