Акустический уровнемер Советский патент 1980 года по МПК G01F23/296 

1

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано для измерения уровня жидких сред в различных областях промышленности.

Известны акустические уровнемеры содержащие емкость, сообщающуюся с измерительной трубой, и излучатель акустических колебаний, подключенны к выходу генератора 1.

Недостатком такого уровнемера является невысокая точность измерений

Наиболее близким по технической сущности к предлагаалому является акустический уровнемер, содержащий трубчатый резонатор, установленный Б контролируемом резервуаре микрофон, излучатель, соединенный с генераторсм, демодулятор, включенный в .цепь микрофона, и блок регистрации 2 .

Однако этот уровнемер характеризуется недостаточной помехозащищенностью.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности.

Указанная цель достигается тем, что в него введены дополнительный генератор синусоидальных колебаний, усилитель и модулятор, причем выход

одного из генераторов подключен к излучателю через модулятор, управляющий вход которого подсоединен к выходу второго генератора, а блок регистрации выполнен в виде двух индикаторов уровня сигнала, один из которых подключен к выходу микрофона через усилитель, а другой - через усилитель и демодулятор.

0

На чертеже изображена структурная схема акустического уровнемера.

Акустический уровнемер содержит генератор 1 синусоидальных колебаний перестраиваемой частоты, выход кото5рого через модулятор 2 присоединен к излучателю 3; генератор 4 синусоидальных колебаний перестраиваемой частоты, выход которого присоединен к управляющему входу модулятора .2;

0 микрофон 5, выход которого через усилитель 6 и демодулятор 7 присоединен к входу индикатора 8 уровня сигнала; индикатор 9 уровня сигнала, вход которого присоединен к выходу усилите5ля. Излучатель 3 установлен у верхнего отверстия трубчатого резонатора 10, а микрофон 5 - у его бокового отверстия ,

Устройство работает следующим об0разом. Измерительный процесс состоит из двух этапов. На первом этапе генератор 4 включен, на управляющем входе модулятора 2 напряжение отсутствует, и на излучатель 3 поступает сигнал синусоидальной формы. Путей изменения частоты f генератора 1 от минимального значения в сторону увеличения добиваются ее совпадения с часто той f , а затем с любой из частот f, f,... Моменты совпадения частот отмечают по индикатору 9. На втором этапе включают генератор 4, после чего на излучатель 3 по ступают амплитудно-модулированные ко лебания. Если, например, несущая час тота fг совпадает с частотой fj, то изменение частоты F генератора 4 от минимального значения в сторону увеличения добиваются совпадения частот (|-- F) и (ff.+ F) с частотами f и f, соответственно. Последнее совпадение частот .отмечают по индикатору 8. При повторном измерении контролируемого параметра повторяют все описанные выше операции. Демодулятор 7, установленный между усилителем 6 и индикатором 8,пред назначен для выделения огибагацей из амплитудно-модулирдванного сигнала. В качестве демодулятора может быть использован амплитудный детектор. Достижение i-ro максимума показаний индикатора 9 свидетельствует о совпадении частоты колебаний генератора 1 с частотой i-ro обертона резонатора 10. Максимум огибающей, индицируемый индикатором 8, свидетельствует о совпадении боковых частот аплитудно-модулированного сигнала с (1-1) ис (i+1) обертонами. Известно, что спектр синусоидальных амплитудно-модулированных колебаний состоит из трех частот (f - F), f и (). При достижении максимумо несущей и огибагацей значения частот спектра амцлитудно-модулированного сигнала совпадают с частотами трех соседних обертонов, поэтому F uf C/2L. Следовательно, частота колебаний генератора 4 будет обратно пропорциональна длине незаполненной части трубчатого резонатора, что при известной длине резонатора позволяет определить искомый уровень. В предлагаемом устройстве отсчет измеряемого уровня проводится только после совпадения трех частот спектра сигнала с тремя соседними обертонами, что практически исключает ошибку при наличии производственных шумов в контролируемом объекте. Формула изобретения Акустический уровнемер, содержащий трубчатый резонатор, установленный в контролируемом резервуаре, микрофон, излучатель, соединенный с генератором, демодулятор, включенный в цепь микрофона, и блок регистрации, о т личающийс я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены дополнительный генератор синусоидальных колебаний, усилитель и модулятор, причем выход одного из генераторов подключен к излучателю через модулятор, управляющий вход которого подсоединен к выходу второго генератора, а блок регистрации выполнен в виде двух индикаторов уровня сигнала, один из которых подключен к выходу микрофона через усилитель , а другой - через усилитель и демодулятор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 230448, кл. G 01 N 23/28, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР 601577, кл. G 01. N 23/28, 1976 (прототип).

D-