Ультразвуковой сигнализатор уровня жидкости Советский патент 1980 года по МПК G01F23/296 

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

Известны ультразвуковые сигнализаторы уровня жидкости, содержащие пьезоэлектрический преобразователь, прикрепленный ко дну тонкостенного стакана, установленного в торцовой части трубы, в которых электроды преобразователя соединены с генератором электрических колебаний и блоком сигнализации .

Недостатком таких сигнализаторов является невысокая точность вследст-:вие повышенной вероятности выдачи ложных сигналов, обусловленной скоплением паро-газовых пузырьков под дном стакана, образующихся при нагревании жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковой сигнализатор уровня жидкости, содержащий помещенные в металлический стакан два пьезоэлектрических преобразователя, один из которых подключён к генератору, а второй соединен с блоком сигнализации 2 .

Недостатки сигнализатора - невысокие чувствительность и точность.

Цель изобретения - повышение WBствительности и точности.

Указанная цель достигается тем, что .в сигнализатор введено два стержневых волновода, закрепленных в металлическом стакане в узлах колебаний, и третий волновод, жестко прикрепленный к одному из концов первого .и второго волноводов, при этом

10 пьезоэлектрические преобразователи закреплены на противоположных концах первого и второго волноводов.

На чертеже изображена структурная схема ультразвукового сигнализатора

15 уровня жидкости.

Сигнализатор содержит пьезоэлектрические преобразователи 1 и 2, первый и второй волноводы 3 и 4, металлический стакан 5, третий волновод б,

2Q жестко прикрепленный к одним из концов первого и второго волноводов. Пьезоэлектрические преобразователи 1 и 2 размещены на противоположных концах первого и второго волноводов

25 3 и 4 и закреплены в их торцах. Электроды пьезопреобразова.теля 1 подключены к генератору 7, а пьезопреобразователя 2 - к блоку 8 сигнализации. Волноводы 3 и 4 закреплены в дне стакана 5 в узлах колебаний. Сочленение

волноводов 3 и 4 с дном стакана 5 и с волноводом б осуществляется сваркой.

Предлагаемый сигнализатор работае следующим образом.

Пьеэспреобразователь 1 возбуждает в стержневом волноводе 3 продольные. tтолeбaни l, который возбуждает в вбтгноводе, 6 изгибные колебания.Волноводы 3 и 4 закреплены в пучкостях изгибных колебаний волновода 6,поэтому 8 стержне 4 возбуждаются продольные колебания, в результате которых на электродах пьезопреобразователя 2 возникает напряжение.

При соприкосновении изгибного волновода б с контролируемой жидкостью резко увеличиваютсй акустические потери и соответственно уменьшается выходное напряжение на электродах пьезопреобразователя 2 до величины, приводящей к срабатыванию сигнализации .

При изгибных колебаниях контролируемая жидкость оказывает сопротивление также изгибакяцему моменту, на которое не оказывают существенного влияния газовые пузырьки и твердые включения. В предложенном сигнализаторе с контролируемой жидкостью контактирует вся поверхность изгибного волновода, что значительно повышает чувствительность.

Применение продольных волноводов позволяет обеспечить акустическую развязку волноводов от стакана-корпуса сигнализатора, что исключает

ложные срабатывания сигнализатора при повышении уровня жидкости выше точки срабатывания.

Акустическая развязка волноводов и корпуса позволяет на основе данного сигнализатора конструировать дискретные уровнемеры, выполненные в виде нескольких сигнализаторов, укрепленных на одной вертикальной трубе.

Формула изобретения

Ультразвуковой сигнализатор уровня жидкости, содержащий помещенные в металлический стакан два пьезозлектрических преобразователя, один из которых подключен к генератору, а второй соединен с блоком сигнализации, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности устройства, в него

введено два стержневых волновода, закрепленньгх в металлическом стакане в узлах колебаний, и третий волновод, жестко прикрепленный к одному R9 концов первого и второго волноводов,

при этом пьезоэлектрические преобразбватели закреплены на противоположных концах первого и второго волноводов .

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 613213, кл.С 01 F 23/28, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2603093/18-10,

КЛ.6 01 F 23/28, 1978.