Вибрационный сигнализатор уровня Советский патент 1982 года по МПК G01F23/00 

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к устройствам идя контроля уровня жидких и оашучих сред, и может быть использовано, в частности, для определения уровня материалов в бункерах бетонных заводов. Известно устройство контроля уровня материала в бункере, устанавливаемое на внешней стороне стенки бункера, содержащее закрепленный на выделенном участке гибкой стенки бункера виброэлемент, выполненный в виде пьезокристалла, усилитель, индикаторную схему fll Недостатками этого устройства являют ся низкая помехоустойчивость пьезогфеобразователя, низкая точность. Наиболее близким техническим решением к изобретению является вибрационный сигнализатор уровня жидких и сыпучих сред, содержащий корпус, расположенный в нем вибратор, выполненный в виде мембраны и укрепленного на ней жесткого стержня, соединенного с устройством воз буждения и съема колебаний, и мостовую измерительную схему, в одно из плеч ко- торой включен сигнальный элемент устройства съема колебаний 2 . Недостатком известного сигнализатор является низкая точнсють, обусловленная влиянием на работу сигнализатора паразитных вибраций. Цель изобретения - повышение точности ттутем исключения втшяния паразитных вибрапий. Указанная цель достигается тем, что вибрационный сигнализатор уровня жидких и сыпучих сред, содержащий корпус, расположенный в нем вибратор, выполненный в риде мембраны и укрепленного, на ней жесткого стержня, соединенного с устройством возбуждения и съема колебаний, и измерительную мостовую схему, в одно из плеч которой включен сигнальный элемент устройства съема кол&баний, снабжен дополнительным .вибратором, мембрана которого расположена относительно мембраны основного вибратора с зазором, в котором размеи1ена демифируюшая прокладка, причем стержни nH6paTO{ioB расположены параллельно, а сигнальные элементы устройств съема колебаний включены в противоположные плечи мостовой измерительной схемы.

На фиг. 1 представлена конструкция сигнализатора; на фиг. 2 - электрическая измерительная схема.

Вибрационный сигнализатор уровня содержит основной вибратор, состо$пций из мембраны 1, выполненной в виде участк гибкой стенки бункера, и укреш1енног9 на ней жесткого стержня 2, и дополнительный вибратор, содержащий свободную от соприкосновения с материалом мембрану 3 и стержень 4, расположенный параллельно жесткому стержню основного вибратора. Мембраны основного и дополнительного шбраторов установлены с зазором, в котором размешена демпфирующая прокладка 5. Системы возбуждения колебаний основного н дополнительного вибраторов выполнены соответственно из соединенных со стержнями сердечников 6 и 7 и индукторов 8 и 9, подключенных к генератору 10 импульсов.

Системы съема колебаний выполнены в виде закрепленных на торцах стержней светодиодов 11 и 12 н установленных по осям стержней с зазором пар йфоторезисторов 13 и 14. Пары фоторезисторов систем съема колебаний основного и дополнительного вибраторов подключены в противоположные плечи мостовой измерительной схемы, в измерительную диагональ которой через конденсаторы 15 и 16 подсоединен блок 17 индикации. Блок индикации содержит компараторы 18 и 19, соединенные своими выходами через подстроенные резисторы 20 и 21 с накопительными конденсаторами 22 и 23 и входами компаратора 24, с выхода которого снимается постоянное напряжение с переменным уровнем.

Вибрационный сигнализатор уровня работает следующим образом.

При периоди ески изменяющейся освещенности пар фоторезисторов через кон« денсаторы 15 и16 на блок индикации поступает периодически затухающее напряжение, которое преобразуется блоком индикации в. постоянное напряжение с переменным уроБнем. При отсутствии конт-

ролируемого материала в зоне мембраны основного вибратора, оба вибратора работают в режиме затухающих колебаний собственной.частоты с постоянной разностью периодов затухания, и сигнал на выходе компаратора 24 отсутствует. В случае достижения материалом участка стенки, выполняющего функции мембраны, период затухания основного вибратора резко уменьшается за счет ограничения изгибных, колебаний стенки материалом, а период затухания дополнительного вибратора остается прежним. При этом на выходе компаратора появляется сигнал о наличии материала за стенкой бункера в месте установки сигнализатора.

Введение в сигнализатор дополнительного вибратора позволяет повысить точность за счет исключения влияния паоазитных вибраций, вызывающих одинаковое изменение параметров основного и дополнительного вибраторов, и выделения на выходе сигнала, зависящего лишь от уровня материала.

Формула изобретен и я

Вибрационный сигнализатор уровня, содержащий корпус, расположенный в нем вибратор, выполненный в виде мембраны и укрепленного на ней жесткого стержня соединенного с устройством возбуждения и съема колебаний, и измерительную мостовую схему, в одно из плеч которой включен сигнальный элемент устройства съема колебаний, отличаюшийс я тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния паразитных вибраций, он снабжен дополнительным вибратором, мембрана которого расположена относительно мембраны основного вибратора с зазором, в котором раамеше иа демпфирующая прокладка, причем стержни вибраторов расположены параллельно, а сигнальные элементы устройст съема колебаний включены в противоположные плечи мостовой измерительной схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3220258, кл. 73-290, 1965.

2.Заявка ФРГ № 2529239,

кл. QOIF 23/28, 1977 (прототип).