Ультразвуковой сигнализатор уровня осадка

/2 6 01 ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 9,Г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТ.ЗУ(71) Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства, Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации и гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" и Каучно-исследовательский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (72) В.А. Рычков, В.И, Кудрявцев, Е,И. Головатый, Д.М. Читадзе и В.П. Марятов (53) 534.232 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 301180, кл. 6 01 Е 23/28, 1969.Авторское свидетельство СССР 517800, кл, 6 01 Р 23/28, 1975.(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ОСАДКА(57) Изобретение касается измерения уровня осадка в жидкости и может быть использовано при очистке сточных вод. Цель изобретения - повышение надежности работы сигнализатора и обеспечение ремонтопригодности датчика. Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы, которыми запускается генератор, вырабатывающий радиоимпульс, который возбуждает пьезопреобраэователь 3, излучающий при этом в среду акустический импульс, Последний отражается отражателем 4 и преобразуется в электрический сигнал пьезопреобраэователя 3. Если уровень осадка выше места расположения датчика, то сигнал сильно поглощается и не возвращается обратно на пьеэопреобразователь 3. Сигнал с пьезопреобразователя 3 через аттенюатор 5 поступает на вход диодного ограничителя 6, собранного на светодиодах, Ограничитель 6 снижает уровень исходного сигнала до 1,5-2 В, что необходимо для исключения возможности перегрузки усилителя 7 по входу. Одновибраторы 10 и 11 обеспечивают работу пикового детектора 8, подключенного к выходу усилителя 7 только в момент прихода полезного сигнала, При нарушении герметичности датчика вода попадает в корпус датчика и шунтирует пьеэопреобразователь 3, это вызывает прекращение свечения светодиодов диодного ограничителя 6, что сигнализирует о разгерметизации датчика, 1 и. ф-лы,2 ил,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к измерению уровня осадка в жидкости, границы раздела жидких сред, имеющих различное акустическое сопротивление, и может быть использовано в области очистки сточных вод, а также в нефтеперерабатывающей, горнорудной и других отраслях промышленности.Целью изобретения является обеспечение ремонтопригодности датчика и повышение надежности работы сигнализатора.На фиг.1 изображена функциональная схема сигнализатора; на фиг.2 - принципиальная схема диодного ограничителя.Сигнализатор содержит синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, пьезопреобразователь 3, отражатель 4, аттенюатор 5, диодный ограничитель 6, усилитель 7, стробируемый пиковый детектор 8, формирователь 9 выходного сигнала, первый и второй одновибраторы 10 и 11, при этом последовательно соединенные одновибраторы 10 и 11 подключены входом к второму выходу синхронизатора 1, а выходом - к управляющему входу пикового детектора 8. Вход генератора 2 соединен с первым выходом синхронизатора 1, а выход - с приемно-излучающим пьезопреобразователем 3, напротив которого на расстоянии 30-40 мм находится отражатель 4, при этом генератор 2 расположен в корпусе датчика, Выход пьезопреобразователя 3 подключен к входу последовательно соединенных аттенюатора 5, диодного ограничителя 6, усилителя 7, пикового детектора 8 и формирователя 9 выходного сигнала, на выходе которого образуется информационный и управляющий сигнал наличия осадка. Диодный ограничитель 6 имеет дополнительный информационный выход "Герметичность датчика".Сигнализатор работает следующим образом.Синхронизатор 1 вырабатываетсинхроимпульсы, которыми запускается генератор 2 зондирующих импульсов и на его выходе формируются сигналы, представляющие собой пачки высокочастотных импульсов, с крутым передним фронтом и экспоненциально убывающей амплитудой, Импульсы подаются на пьезопреобразователь 3 и излучаются им в контролируемую среду. Проходя сквозь контролируемый слой, они ослабляются в результате рассеяния (отражения) их энергии находящимися в воде частицами, затем попадают на отражатель 4, от которого отражаются и, снова проходя через среду, принимаются преобразователем 3, который преобразует их в электрические сигналы, На вход диодного ограничителя 6 с пьезопреобразователя 3 через аттенюатор 5 поступает как исходный сигнал с амплитудой импульса до 50 В, так и полезный сигнал с амплитудой до 1 В, Диодный ограничитель 6 снижает уровень исходного сигнала до 1,5 - 2 В и затем оба сигнала усиливаются усилителем 7. Одновибраторы 10 и 11 обеспечивают работу пикового детектора только в момент прихода полезного сигнала (в интервал времени от 40 до 60 мкс с момента излучения зондирующего импульса).При отсутствии осадка амплитуда импульса на выходе пикового детектора 8 достаточно высока и формируется сигнал "Осадка нет", в противном случае формируется сигнал "Осадок" и на выходе блока 9 появляются информационный и управляющий сигналы.Диодный ограничитель 6 выполняет свои функции и его светящийся светодиод сигнализирует о том, что зондирующий импульс подается на пьезоп реобразователь.8 случае потери герметизации - попадания воды внутрь преобразователя она шунтирует пьезоэлемент, энергия исходного импульса теряется на электролиз и нагрев и на вход диодного ограничителя 6 данный импульс не поступает. Отсутствие свечения диода сигнализирует об аварийной ситуации,Формула изобретения Ультразвуковой сигнализатор уровня осадка, содержащий последовательно соединенные синхронизатор. генератор зондирующих импульсов и пьезопреобразователь, расположенный в корпусе датчика, отражатель, установленный на фиксированном расстоянии от пьезопреобраэователя в контролируемой среде, первый одновибратор, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, второй одновибратор,. последовательно соединенные усилитель. пиковый детектор и формирователь выходного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения ремонтопригодности датчика и повышения надежности путем обеспечения сигнализации и герметичности датчика, в устройство дополнительно введены аттенюатор и диодный ограничитель, содержащий не менее одного светодиода, и при этом вход аттенюатора подключен к пьезопреобразователю, выход аттенюатора соединен с входом диодного ограничителя, к выходу которого подключен усилитель, вход второго одновибратора подключен к выходу первого одновибратора, выход вто1663441 рого одновибратора подключен к входу стробирования пикового детектора, а генеСоставитель М, Бандураандура Техред М.Моргентал ктор О. Ципле едакт Тираж 430 Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 жгород, ул.Гагарина, 10 ельский комбинат "Пате Производственноаказ 2258 ВНИИПИ Гос ратор зондирующего импульса расположенв корпусе датчика,