Акустический уровнемер Советский патент 1978 года по МПК G01F23/296 

Изобретение относится к области нз мерительной техника .и при-боростроен-ия л может быть использовано для из мерения уровня жидких сред в самых различных областях .промышленности.

Известны акустические уровнемеры, содержащие генератор, излучатель и .npnejMHUK акустических колебаний 1. Результаты измерения уровня при .помощи этих устройств зависят от физических параметров газовой среды, находящейся над контролируемой средой.

Из из.вест;ных акустических ;;ровнемероз наиболее близким по технической сущности является бесконтактный уровнемер, содержащий емкость, сообщающуюся с измерительной трубкой, излучатель акуст)1чеок} х -колебаний, подключенный к выходу генератора 2.

Недостатком уровне:мера яв.ляется недостаточная точность измерения.

Цель изобретения - повыше;1ие точг-юстп измерения.

Это достигается тем, что он снабжен дополнительной ком.пенсационной измер тельной трубкой с излучателем акустических колебаний, соединенным с выходом .генератора, и двумя микрофонами, один из которых соединен с последовательно соединенными демодуляторам, формирователем импульсов, электронным 1КЛЮЧОМ, счетчиком импульсов и цифровым индикатором, а другой - че.рез дополнительные последовательно соединенные демодулятор, формирователь импульсов и устройство управления подключен к электронному ключу.

На чертеже изображена структурная схема а.кустического уровнемера.

Акустический уровнемер содержит генератор / качающейся частоты, к выходу которого присоединены излучатели акустических колебаний 2 и 3, установленные соответственно на.д из:мерительными трубками 4 и 5, осуществляющими акустическую связь .между ;микрофонами б и 7 и соответствующими излучателями. Микрофон 6 своим выходом подключен ко

входу последовательной цепи, состоящей из демодулятора 8, срормирователя импульсов 9, электронного ключа W, счетчика //, цифрового индикатора 2. .Микрофон 7 своим выходом подключен ко входу последовательной цепн,

состоящей из демодулятора 13, формирователя импульсов 14 и устройства управления J5, выход Которого подключен ко входу управляющей цепи .ключа 10.

В процессе изл1ерен я уров.ня частота колебаний на выходе генератора / периодически l3 ieняeтcя. Колебания переменной частоты подаются одновременно на излучатели 2 и 3. При это.м в процессе изменения частоты акустических колебаний в измерительных труб.ках 4 и 5 возникают стоячие волны, которые

характеризуются увеличением аМллитуды iKOлебаиий. Причем количество частот, на которых образуются акустические стоячие волны (обертонов), в измерительной трубке 4 зависит от уровня жидкости, а измерительная трубка 5 выполнена таким образо-м, что в иен во всем интервале изменения частоты стоячие волны 1могут возникнуть только на двух частотах.

Расстояние По частоте между обертонами трубки 5 зависит от скорости звука в газовой среде, а следовательно, и от ее физических свойств. Демодуляторы 3 и 13 служат для выделения огибающей из амплитудно-модулированных сигналов, поступающих от микрофоноа 6 и 7. Формирователи 9 и 14 предназначены для формирования импульсов .из пиков огибающей. Устройство управления 15 работает таким образом, что .при поступлении на его вход первого импульса на выходе формируется сигнал, открывающий ключ 10, а при «поступлении второго - сигнал, закрывающий 1ключ. Таким образом, на индикаторе 12 будет зафиксировано (Количество имлульсов, .прошедших через 1ключ 10 за промежуток времени между .первым и вторым И|М.пульсом на выходе формирователя 14, пропорциональный длине незаполненной части измерительной трубки 5. Применение компенсационной трубки 5 фикСированнои длины .позволяет производить измерение уровня вне зависимости от изменения скорости .звука в газовой среде.

Формула изобретения

А:кустический уровнемер, со.держа.щий емкость, сообщающуюся с измерительной трубкой, излучатель акустических колебаний, подключенный к выходу генератора, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, он снабжен дополнительной компенсационной иЗМерительной трубкой с излучателем акустических .колебаний, соединенным с выходом генератора, и двумя .микрофонами, один из (которых соединен с последовательно соединенными демодулятором, формирователе|М им.иульсов, электронным ключом, счетчиком импульсов и цифровым индикатором, а другой через дополнительные .последовательно соединенные демодулятор, форлшрователь им-пульсоз и устройство управления подключен к электронному ключу.

Источники информации, принятые во вни(Ман1ие лри экспертизе:

1.АвторскоесвидетельствоСССР № 117806, кл. G 01 F 23/28, 1958.

2.Авторскоесвидетельство СССР №230448, КЛ. G 01 F 23./28, .1967.