Ультразвуковой уровнемер

О П И С А Н И Е З 72455ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соаз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства ЛЪЗаявлено ОЗХ.1971 ( 1654640118-10) М Ь,т б О 1 23/28 присоединением заявки Мо риоритетпубликовано 011973. Бюллетень Иата опубликования описания 25.1 Ч.197 Комитет по де зобретаний и открытийпри Совете МинистровСССР ДК 681,128.82(088,8 Авторыизобретен дин и Л пендин Заявител ехнический инстит аганрогскии УЛ ЪТРАЗ ОЙ УРОВНЕМЕР 2 а 1, который является том уровнемера, укрепие излучатель 2 и приНа концах волново чувствительным элеме лены пьезоэлектричес Изобретение относится к области измерения уровня ультразвуковыми уравнемерами.Известные ультразвуковые уровнемеры содержат чувствительный элемент в виде излучающего и приемного волновода, пьезоэлект рические преобразователи, генератор радио- импульсов, электронный измерительный блок и индикатор, Принцип работы их заключается в том, что измеряется время прохождения упругого импульса от пьезоизлучателя, за крепленного в верхней части излучающего волновода до пьезоприемника, укрепленного в верхней части приемного волновода, Время прохождения сигнала пропорционально расстоянию до границы раздела газ - жидкость. 15 Чувствительный элемент у таких устройств может быть выполнен в виде двух параллельных стержней, в виде двух параллельных спиралей или коаксиально расположенных труб. Однако в таких уровнемерах акустический 20 сигнал, несущий информацию об уровне, проходит в контролируемой среде некоторый путь, что вносит дополнительные погрешности в результате измерения, особенно при измерении уровня в кипящих или загазованных 2 Б жидкостях. При передаче упругой энергии от излучающего волновода к приемному происходит искажение упругого импульса за счет возбуждения в приемном волноводе большого числа мод, что вносит искажения при индита ции времени прохождения сигнала. Из-за акустических наводок в местах крепления волноводов к фланцам возникают дополнительные акустические помехи, повышающие общин уровень шумов. Кроме того, так как передача сигнала от волновода к волноводу происходит в некотором слое жидкости и вследствие дифракции ультразвуковых волн на концах волноводов, в нижней части датчиков таких уровиемеров существует значительная мертвая зона.Предлагаемый уровнемер от,шчается от известных тем, что в нем чувствительный элемент выполнен в виде 11-образно изогнутой трубки. На одном конце трубки крепится излучатель, а иа другом - приемник ультразвуковых волн. Для измерения уровня используется эффект трансформации упругой волны на границе раздела газ - жидкость, Суть эффекта заключается в том, что фазовая скорость нормальной волны, распространяющейся по трубке в свободном состоянии, отличается от фазовой скорости упругих воли, распространяющихся по трубке, погруженной в жидкость,На чертеже изображен схематично уровнеставитель Прокуратова Е; Михеева Филиппова Текред Л едактор тор каз 1149/12 Изд.293 Тираж 755 ПодписноеНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 пография, пр. Сапунова, 2 емник 3 осесимметричных упругих нормальных волн. Излучатель 2 электрически соединен с генератором 4 радиоимпульсов, блоком задержки 5 и измерительным блоком б. Приемник 3 электрически связан с усилителем 7, измерительным блоком В и индикатором.Радиоимпульсы, вырабатываемые генератором 4, поступают на излучатель ультразвуковых волн, блок задержки 5 и измерительный блок б. Излучатель преобразует электрические сигналы в упругие импульсы, которые распространяются вдоль оси трубы в виде осесимметричных волн с фазовой скоростью Г Достигнув поверхности жидкости со стороны газа, импульсы продолжают распространяться уже с фазовой скоростью, отличной от первоначальной, т. е. Г.По колену трубки упругие волны поступают на второй участок трубки и достигают приемника 3, где снова преобразуются в радиоимпульсы, Принятый сигнал усиливается усилителем 7 и подается на вход измерительного блока б. На этот же вход подается сигнал от генератора, задержаганый на время: г)тгде 1 - расстояние от излучателя до приемника упругих волн;5 Г - фазовая скорость т-й моды нормальной волны для цилиндра в воздухе,Разность времен между сигналом, прошедшим через чувствительный элемент и задержанным зондирующим импульсом, пропорци ональна уровню контролируемой жидкости. Ультразвуковой уровнемер, содержащий 15 чувствительный элемент, пьезоэлектрическиепреобразователи, генератор радиоимпульсов, электронный измерительный блок и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, работоспособности в сильнопо глощающих средах и упрощения конструкции,чувствительный элемент выполнен в виде 11-образно изогнутой трубки, на одном конце которой расположен пьезоизлучатель, а на другом - пьезоприемник.