Устройство для контроля уровня активного ила в сточных водах Советский патент 1978 года по МПК G01F23/296 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам контроля границы отстаивания взвешенных ве-, ществ, в частности активного ила, в сточных водах/ может быть использовано, например, при бйодамической очистке сточных вод. Известио устройство для контроля уровня активиого ила, содержащее фотоэлектрический датчик, соединенный с блоком сирнализации 11J. Устройство работает по аринципу ослабле ния фотоэлектрического сигнала при достиженив активным илом уровня уетановки датчика. QjOiaKo на стабильной работе устройства в зиачительной мере сказывается быстрое загрязнение оптической части фотодатчика, а также общая освещенность и окрашенность среды. Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для контроля уровня взвешенных частиц пульпы, содержащее генератор импульсов, ультраавукоэой датчик, снабженный механизмом вертикального перемещения, соединенный с датчиком усилитель, к выходу которого подключен релейный блок. Действие устройства основано (ia рслаблеиин ультразвукового сигнала при наличии твердых частиц пульпы между пьезоэлементамн датчика |2f. Однако отличаются, во-первых, иизкая разрешающая способность, обусловленная малым различием плотности иловой смеси и воды, во-вторых, высокий порог срабатывания, определяемый незначительиым изменением степени поглощения ультразвука при достижении активным илом заданного уровня и, в-третьих, «едостаточная помехозащищенность вследствие низкого уровня полезнога си-иала иа границе раздела «активный ил-вода. Целью изобретени)я является повышение разрешающей способности, помехозашищеиности уетройства и снижение его порога срабатывания. Эта цель достигается тем, что в устройство введен формирователь резонансного сигиала с коэффициентом кратности низкочастотной пиковой компоненты к частоте ультразвукового сигнала порядка 0,001, причем формирователь подключен своим входом к генератору, импульсов, а выходом - к ультразвуковому датчику. На чертеже представлена фуикциональиая блок-схема устройства для . контроля уровня активного ила в сточных водах. Устройство содержит генератор импульсов I. с которым соединен формирователь резонансного Сигнала 2 с коэффициентом кратности низкочастотной пиковой компоненты к эффективной частоте ультразвукового сигнала, равным 0,001. Формирователь 2 включает элемент преобразования ультразвукового сигнала эффективной для контролируемого активного ила частоты от генератора импульсов с выделением низкочастотной пиковой компоненты с Кратностью 0,001 и элемент смешения ультразвукового сигнала эффективной частоты с выделенной низкочастотной компонентой. На выход формирователя 2 подключен излучающий пьезоэлемент ультразвукового датчика 3, приемный пьезоэлемент которого соединен с ycилиteлeм 4. К выходу усилителя подключен релейный блок 5. Устройство работает следующим образом. Генератор импульсов I вырабатывает ультразвуковые сигналы эффективной частоты, т. е. частоты порядка 0,48-4,8 мгц, при которой резко возрастает поглощение ультразвука активными иловыми смесями. Подключенный к генератору 1 формирователь 2 преобразует ультразвуковые сигналы в резонансные электрические сигналы с низкочастотной пиковой компонентой, которые подаются на излучающий пьезоэлемент датчика 3, устанавливаемого в жидкой среде на контролируемом уровне доrtycTHMoro накопления актнвиого ила. Резонансные акустич« ские сигналы распространяются в жидкой среде от излучающего к приемному пьезоэлементу датчика 3. Формирование резонансного сигнала позволяет е ъединить два физических механизма поглощения ультразвука: пиковое поглощение наЭффективной частоте для данной иловой ..смеси и пиковое увеличение Полезного сигнала на частоте, кратной эффективному значёйию; с десятичным коэффициентом кратности. После прохождения акустическими сигналами определенного пути в среде они преобразуются датчиком 3 в электрические сигналы, поступающие в усилитель 4 и релейный блок 5. Блок 5 срабатывает при резком ослаблении сигнала в момент достижения активным илом заданного уровня установки датчика. Предлагаемое устройство осуществляет эффективный контроль за уровнем активного ила или аналогичных ему по фракционйому составу осадков в сточных водах и может успешно применяться, иапример, на очистных сооружениях. Формула изобретения Устройство для контроля уровня активного ила в сточных водах, содержащее генератор импульсов, ультразвуковой датчик, соединенный с ним усилитель, к выходу которого подключен релейный блок, отличающееся тем, что, .с целью повышения разрешающей способности, помехозащищенности и снижения порога срабатывания устройства, в него введен формирователь резонансного сигнала с коэффициентом кратности низкочастотной пиковой компоненты к частоте ультразвукового, сигнала порядка 0,00i, причем формирователь подключен своим входом к генератору импульсов, а выходом - к ультразвуковому датчику. Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Кульский Л, А. Новая аппаратура и автоматические устройства по технологии обработки воды . Киев, «Наукова думка, 2972, с. 186-189. 2.Носов В. А. Проектирование ультразвуковой измерительной аппаратуры . М., «Машиностроение, 1972, с. 208-Т-209.