Способ измерения количества вещества в емкости и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК G01F23/296 G01F17/00 

Изобретение относится, к области контро.пьно-иэл/ерительной техники и предназначено для измерения количе ва или уровня вещества в емкости. Известей способ измерения количества вещества в емкости измерение параметров звуковых волн, отраженных от поверхности уровня вацества По этому способу изменение уровня вещества соответствует изменению мерительной базы, которое измеряется методом стоячих волн 1. Однако помехи, вызванные внешними колебаниями, снижают точность измерений . Известно устройство, состоящее из генератора синхроимпульсов, акус тического тракта с излучателем и пр емником, усилителя, синхронного детектора, дифференцирующей цепи, выходного триггера и вторичного при бора 2 . Целью изобретения является повышение точности измерений. Эта цель достигается тем, что отраженные поверхностью вещества ко бания детектируют синхронно с посылаемыми колебаниями, изменяют частоту посылаемых колебаний, измеряют время от момента изменения частоты посылаемых колебаний до момента появления детектированного импульса и по результату измерений судят об уровне поверхности вещества в емкссти. Предлагаоиое.устройство для осуществления способа снабжено генератором Пилообразного напряжения и генератором качающейся частоты, соединенными меидау собой, причем вхся первого генератора подключен к выходу генератора синхроимпульсов, а выходы второго соединены с излучателем и синхронным детектором. На чертеже изображена функциональная схема устройства. Устройство содержит генератор синхроимпульсов, генератор пилообразного напряжения 2, генератор качаквдейся частоты 3, излучатель 4, емкость 5 для исследуемого вещества, приемник 6, усилитель 7, синхронный детектор 8, дифференцирующую цепь 9, выходной триггер 10,, вторичный прибор 11, канал 12 опорного напряжения и канал 13 синхронизации. Устройство работает следующим образе..

Генератор синхроимпульсов запускаёт оцнЪвременно генератор п илробразного напряжения и устанавливает вьоходной триггерв исходное состояние. Пилообразное напряжение поступает на генератор колебаний качающейся частоты, которое затем поступает на Излучатель и преобразуется в акустические колебания, направляемые к поверхности уровня исследуемого вещества

В определенный момент времени, в зависйМости от частоты излучаемых колебаний и среднего уровня вещества который определяет положение мерительной базы, в пространстве емкости, свободном от вещества, т.е. над поверхностью уровня вещества, возникают стоячие волны. Возбужденные таким образом акустические колебания совместно с колебаниями, вызванными случайными внешними помехами, например, вибрацией -емкости, улавливаются приемяиксм, который преобраэует их в электрические колебанкя, усиливаются и поступают на вход синхронного детектора, другой вход которого соединен с генераторсх синхроимпульсов качающейся частоты.

При совпадении частоты и фазы . входных сигналов синхронного детектора на его входе появляется сигнал, свобсдный от воздействия помех, несущий информацию о количестве вещества в Момент возникновения стоячей волны. Этот сигнал формируют дифференцирующей цепью в короткий импульс, который поступает на второй вход выходного триггера. . Выходной триггер преобразует ШТёрваЙ в1 й 4е:ни между молентом изменения частоты, т.е. моментом появления синхроимпульса, и моментом появления детектированного сигнала, т.е. моментом появления короткого импульса на выходе дифференцирующей цепи, вэлектрический сигнал, изменяющийся пропорционально количеству

вещества в емкости. Электрический сигнал на выходе триггера измеряется вторичным прибором, показания которого определяют количество вещества, или его уровень в емкости.

Формула изобретения

1.Способ измерения количества вещества в о 1крсти основанный на излучнии акустических ультразвуковых колебаний, образующих стоячие волны в емкости над веществен,приеме и детектировании колебаний,отраженных поверЪостью вещества, отличающийс я тем, ЧТО; с целью повышения точности, отраженные поверхностью вещества колебания детектируют синхронно с иГзлучагмнми колебаниями, изменяют частоту излучаемых колебаний, измеряют в-ремя от момента изменения частоты иЭлучаелых колебаний до момента появления детектированного импульса и по результату измерений судят об уровне поверхности вещества в емкости.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее генератор синхроимпульсов, акустический тракт с излучателем и приемником, усилитель, синхронный детектор, дифференцирукяцую цепь, вьзхсдной триггер я вторичный прибор, о т л и ч аю щ е ее h тем, что оно снабжено генератором пилообразного напряжения и генератором качающейся частоты соединенными между собой, причем вход первого генератора псдключен к выходу генератора синхроимпуд1ьсов,

а выходы второго соединены с излучателем и Синхронным детектором. Источники информации, ; принятые во внимание при экспертизе

1.ABtopcKoe свидетельство СССР

№ 321687, кл. G 01 F 11/18, 03.06.70

2.Авторское свидетельство СССР

282687, кл. G 01 G 31/16, 0&.05.69 (прототип).

ч. ч N ч ..,.,,

V V I .у

, 1 ,../

X , I . « .