Ультразвуковой уровнемер

опмсдн 1 в ИЗОБРЕТЕНИЯ ЗЮ 21 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 03,11,1970 ( 1401190/18-10) МПК 6 011 23/ с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 26 Л 11.1971. Бюллетень ЛДата опубликования описания 30.1 Х.197 Комитет п изобретений и открытий УДК 681.128;534,32 ри Совете Министров СССРАвторыизобретениЗаявитель А. Балакишиев, В, А. Колчин и Т. Р. Рехельсаучно-исследовательский и проектный институт Нефтехимавтомат ВОЙ УРОВНЕМЕР УЛ ЬТРАЗ Предлагаемое изобретение может найтиприменение в нефтяной и химической промышленности для измерения уровня жидкости,Известные уровнемеры аналогичного типасодержат в качестве чувствительных элементов поплавок или электроды, связанные с тросом или перфолентой, иногда кабелем. Измерение уровня контролируемой жидкости вэтих уровнемерах сводится к измерению длины троса в момент касания поверхности жидкости чувствительным элементом, Момент достижения чувствительным элементом поверхности жидкости определяется изменением натяжения троса для поплавка, а для электрод бного датчика - электрическим сигналом,идущим по кабелю.Уровнемеры, содержащие поплавок, имеютряд недостатков, ведущих к увеличению погрешности измерения уровня и снижающих 20надежность его работы. К этим недостаткамотносятся: температурные изменения длинытроса, изменения натяжения троса, вызванныетрением, изменение веса поплавка, зависимость погрешности индикации уровня поплавком от изменения плотности контролируемойжидкости,Описываемый уровнемер отличается от известных тем, что у него датчик выполнен ввиде рефлектора ультразвуковых колебаний, зО отражающие поверхности которого симмет- г ричны оси уровнемерной трубки и расположены под углом 45 по отношению к падающему и отраженному лучам, а уровнемерная трубка снабжена полостями, расположенными вдоль образующей по высоте на равных расстояниях друг от друга.Указанные отличия позволяют повысить точность определения уровня жидкости.На чертеже изображена схема описываемого уровнемера.Уровнемер состоит из датчика (индикатора) 1 уровня, уровнемерной трубки 2, защитного кожуха 3, заполненного эталонной незамерзающей жидкостью с небольшим акустическим сопротивлением, генератора 4 ультразвуковых колебаний с пьезоэлектрическим излучателем б, приемника б ультразвуковых колебаний с приемным пьезокристаллом 7, счетчика 8 электрических импульсов, реверсивного электродвигателя 9, троса 10, направляющего ролика 11, микропереключателей 12 и 13.Датчик 1 уровня выполнен в виде рефлектора ультразвуковых колебаний, Отражающие поверхности его располагаются симметрично относительно оси уровнемерной трубки 2 и под углом 45 по отношению к падающему и отраженному лучам.Уровнемерная трубка 2 с однои стороны содержит вдоль ее направляющей воздушные310121 ель И. М. Гольденбе гор К. Шанаурова оед Л. Я. Левина стор Л. А, Царькова оставит Реда Тек КорреЗаказ 2638/7 И Тгграж 473ЦИИИПИ Комитетаизобретений и о при Совеге Мппист Москва ЖРаушд. 4/5 д ДаПодписпо делкрытийов ССС 1ская наб,119 ное ам гпография, пр. Сапунова, 2 полости, отстоящие по высоте на одинаковых расстояниях друг от друга. Расстояния между двумя соседними полостями определяют точность измерения уровня контролируемой жидкости. Излучатель б и приемный пьезокристалл 7 установлены в верхней части кожуха и размещены так, что посланный центральный ультразвуковои луч и отраженный от рефлектора распространяются параллельно друг другу и находятся в одной плоскости с воздушными метками уровнемерной трубки 2.Предлагаемый уровнемер действует следующим образом,До начала измерения уровня жидкости датчик 1 находится в верхней части уровнемерной трубки 2. При включении электродвигателя 9 датчик 1 опускается вдоль ее направляющей. Одновременно ультразвуковой луч, посланный излучателем 5, распространяясь по эталонной жидкости, попадает на поверхность рефлектора, отражается от нее под углом 90" и достигает поверхности уровне- мерной трубки 2. Когда датчик проходит пространство уровнемерной трубки 2, не заполненное контролируемой жидкостью, этот луч из-за затухания ультразвука в воздухе (газе) не пронизывает трубку 2, а следовательно, не достигает пьезокристалла 7. Как только датчик 1 пересечет границу раздела воздух - контролируемая жидкость, ультразвуковой луч начнет периодически прощупывать уровнемерную трубку 2. Ультразвуковой луч, прошедший через уровнемерную трубку 2 (там, где нет воздушной метки), попадает на противоположную поверхность датчика 1, отражается еще раз под углом 90 и достигает приемника б ультразвуковых колебаний. Благодаря наличию на поверхности уровнемернойтрубки 2 чередующихся воздушных меток,приемный пьезокристалл 7 в этом случае по5 мере опускания датчика 1 будет приниматьультразвуковые импульсы, число которых соответствует числу воздушных меток, пройденных датчиком. Таким образом, счетчик 8 числа электрических импульсов определяет вели 10 чину уровня контролируемой жидкости с точностью 1 импульс (одна воздушная метка).Опускание датчика происходит до тех пор,пока не произойдет включение микропереключателя 12 в цепи реверсивного электродви 15 гателя 9, после чего датчик начинает перемещаться вверх,Одновременно происходит сброс показанийсчетчика 8 электрических импульсов. Приподъеме датчика измерение уровня жидкости20 происходит аналогичным образом. Таким образом осуществляется непрерывное циклическое измерение уровня жидкости. Предмет изобретения 25 Ультразвуковой уровнемер, содержащийуровнемерную трубку, электронный блок, датчик уровня и механизм для его передвижения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, датчик выполнен в виде рефлектора 30 ультразвуковых колебаний, отражающие поверхности которого симметричны оси уровне- мерной трубки и расположены под углом 45 по отношению к падающему и отраженному лучам, а уровнемерная трубка снабжена по лостями, расположенными вдоль образующейпо высоте на равных расстояниях друг от друга.