Ультразвуковой сигнализатор границы раздела двух сред

О П И С А Н И Е 2 Ю 41 О Союз Советских Ярциалистических РеспубликОс:."- -," пах .-;о.,- б:.",К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от тельстваявлено 28,1 Ч.1966 ( 1074882/26-10) Кл. 42 е, 34 42 з, 1/Ос присоединением заявкиПриоритет МПК б 011 В ОбЬ У ЧК 532,217:53Комитет по деламбретеиий и открытий убликовано 06 11,1968. Бюллетень6 та опубликования описания 10.1 Ч.196 ри Совете ГЛииистр СССРАвторы изобретения А, Балакишиев, В, А. Колчин, Р. И. Рагимов и А, Н, Ульянкии учно-исследовательский и проектный институт по комплексноавтоматизации нефтяной и химической промышленности явите ЬТРАЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР ГРАНИЦ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕДПредложенныи сигнализатор может нанти применение в нефтяной, нефтехимической и нефтедобывающей промышленности,при автоматическом регулировании и сигнализации границы раздела (например, газ - нефтепродукт - вода или водные растворы).Существующие ультразвуковые сигнализаторы границы раздела двух сред, содержащие датчики с излучающим и приемным пьезопреобразователями, генератор ультразвуковых колебаний, приемное устройство, блок сигнализации и блок питания, основанные на измерении скорости и поглощения ультразвука, сложны и, из-за влияния загрязненности, состава и температуры среды на процесс индикации, являются ненадежными.Предложенный сигнализатор основан на приеме отраженных от исследуемой границы раздела ультразвуковых сигналов, падающих к ней под углом, и отличается тем, что в нем датчик выполнен в виде открытой сверху камеры, на противоположных стенках которои установлены излучатель и приемник под углом, равным критическому, к границе раздела, образованной плоскостью верхнего среза камеры. Такое выполнение устройства позволяет повысить надежность и однозначность определения границы раздела двух сред.На чертеже представлена принципиальная схема сигнализатора, содержащего блок 1 питания, генератор 2 ультразвуковых колебаний, приемное устройство 3, блок 4 сигнализации, датчик, выполненный в виде открытой сверху камеры 5, на противоположных стенках которой установлены пьезоэлектрические излучатель б и приемник 7, и исследуемую емкость 8,Сигнализатор работает следующим образом.Камеру 5 помещают в исследуемую емкость8, причем камера всегда бывает заполнена более тяжелой жидкостью, чем емкость, Излучатель б и приемник 7 располагают с внешней стороны камеры 5, симметрично относительно ее осевой линии и так, чтобы точка пересечения падающего под углом к границе раздела ультразвукового луча (центрального) и отраженного лежала на поверхности верхнего уровня камеры. При соблюдении этого условия отраженный луч будет попадать в приемник 7 во всех случаях, кроме того, когда контролируемая граница раздела станет выше верхнего уровня камеры 5 1 см. границу раздела, изображенную на чертеже пункти ром),Момент индикации границы раздела наступает при достижении ею верхнего уровня камеры 5, В этом случае отраженный от нее ультразвуковой сигнал попадает в приемник ЗО 7, преобразуется там в электрический сигналЗаказ 595/17 Тираж 530 ПодписноеЦНИИ 11 И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр, Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова,и, после усилия до амплитудного ограничения в приемном устройстве 3, .поступает в блок сигнализации, который фиксирует наличие границы раздела на заданном уровне. При опускании исследуемой границы раздела сигнал в приемнике 7 сохраняется благодаря тому, что в камере 5 остается более тяжелая жидкость, которая с верхней образует границу раздела, совпадающую с верхним уровнем камеры 5. Этим обеспечивается однозначность определения исследуемой границы раздела.Так как в описываемом сигнализаторе индикация осуществляется по наличию в приемнике 7 отраженного от границы раздела ультразвукового сигнала и,после преобразования в нем минимально возможный электрический сигнал усиливается до ограничения, то его показания будут независимы от состояния контролируемой жидкости. Последнее обстоятель.ство значительно повышает надежность рабо.ты описанного сигнализатора. 5 Предмет изобретенияУльтразвуковой сигнализатор границы раздела двух сред, содержащий датчик с излучающим и приемным пьезопреобразователями, генератор ультразвуковых колебаний, прием ное устройство, блок сигнализации и блок питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и однозначности определения границы раздела, датчик выполнен в виде открытой сверху камеры, на противопо ложных стенках которой установлены излучатель и приемник под углом, равным критическому к границе раздела, образованной плоскостью верхнего среза камеры.