Ультразвуковой сигнализатор уровня жидкости

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 Р 23/2 51) 5 АНИ ЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС собности контроля уровня жидкости и упрощение конструкции. С генератора 7 на излучающий пьезоэЛектрический преобразователь 1 поступают электрические колебания и преобразовываются в нем в ультразвуковые, которые передаются на стенку 2, распространяются по ней и поступают на электролюминесцентный элемент 4, на который от источника 6 подано опорное знакопеременное напряжение, При достаточной интенсивности ультразвуковых колебаний происходит смещение порога зажигания электролюминесцентного элемента в сторону более низкого возбуждающего напряжения. Таким образом в отсутствии ультразвуковых колебаний электролюминесцентный элемент не светится (есть жидкость), а при наличии ультразвуковых колебаний определенной интенсивности загорается (нет жидкости), 1 ил. твенный институт итут полупроводний, Ю.А.Пасечник ая и Л.К,Янчевский ьство СССР28, 1970.ьство СССР/28, 1968,И СИГНАЛИЗАТО ится к контрольно е и может быть ис ализации уровня сосудах. Цель изо разрешающей спо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ ПРИ ГКНТ СССРОПИС Е(71) Киевский государим, А.М.Горького и Инстков АН УССР(57) Изобретение относизмерительной техникпользовано для сигнжидкоСти в закрытыхбретения - повышение 1682814 АИзобретение от носится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано в технологических резервуарах для контроля уровня жидкости в закрытых сосудах, а также для определенияналичия (отсутствии) жидкости в резервуарах (например, для контроля непрерывности потока по трубопроводам, наличияжидкой среды в контролируемой зоне) вгидрометаллургической, химической идругих отраслях промышленного производства,Целью изобретения является повышение разрешающей способности контроляположения уровня и упрощение конструкции,На чертеже изобракена схема сигнализатора,Сигнализатор уровня жидкости содержит приемно-излучающий акустическийблок, в составе которого имеется пьезоэлектрический преобразователь 1, расположенный на стенке 2 резервуара сконтролируемой жидкостью 3, тонкопленочный электролюминесцентный элемент 4, например, на основе сульфата цинка.акустически связанный со стенкой 2 резервуара через звукопровод 5, причем тонкопленочный электролюминесцентныйэлемент 4 соединен с выходом источника 6знакопеременного электрического напряжения, а излучающий пьезоэлектрическийпреобразователь 1 связан с выходом генератора 7 возбуждающих импульсов. Крометого, сигнализатор содержит фотоэлектрическое командное реле и датчик температуры,Сигнализатор работает следующим образом.С генератора 7 на излучающий пьезоэлектрический преобразователь 1 поступают электрические колебанияультразвуковой частоты и преобразовываются в нем в ультразвуковые колебания, которые передаются на стенку 2,распространяются по ней, неся информацию о контролируемом уровне 8 жидкости в резервуаре, и поступают наэлектролюминесцентныи элемент 4, накоторый от источника 65 подано опорноезнакопеременное электрическое напряжение О, величина которого выбираетсяв соответствии с температурой контроли. руемой среды, выдаваемой датчиком, инаходится ниже порога зажигания Олэлектролюминесцентного элемента.При достаточной интенсивностиультразвуковых колебаний происходитсмещение порога зажигания электролюминесцентного элемента О в сторону более 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 низкого возбуждающего напряжения, При этом смещение порога зажигания электролюминесцентного элемента Л Оп находится в зависимости от величины . Таким образом, в отсутствие ультразвуковых колебаний электролюминесцентный элемент не светится, а при наличии ультразвуковых колебаний определенной интенсивности электролюминесцентный элемент загорается.При соответствующем выборе величины Оо электролюминесцентный элемент, находящийся над поверхностью 8 жидкости, загорается и его световое воздействие открывает командное фотоэлектрическое реле. Если электролюминесцентный элемент находится ниже уровня жидкости, то часть энергии ультразвуковой волны переходит в жидкость и ее интенсивность оказывается недостаточной для зажигания электролюминесцентного элемента, и командное реле не срабатывает.Если электролюминесцентный элемент расположен по отношению к уровню 8 жидкости таким образом, что только некоторая его часть находится выше уровня 8, то эта часть элемента светится и соответствующие ячейки командного реле срабатывают, а ячейки, находящиеся над несветящейся частью площади элемента, не выдают командного сигнала. Таким образом, использование электролюминесцентного элемента вместо приемного пьезоэлектрического преобразователя позволяет повысить по сравнению с известным устройством разрешающую способность устройства, поскольку в известном устройстве пьезоэлектрический приемник ультразвуковых колебаний дает информацию в виде интегральной величины в соответствии с размерами пьезоэлектрического преобразователя, тогда как электролюминесцентный элемент обеспечивает дифференциальную информацию не по всей его площади, а лишь по определенным участкам, под которыми находится (или отсутствует) контролируемая жидкость.Устройство обеспечивает информацию об уходе уровня жидкости от контролируемого на определенное расстояние и возможность использования устройства при больших скоростях слива жидкости в резервуаре. Это возможно осуществить благодаря тому, что можно расположить по высоте резервуара несколько электролюминесцентных элементов, каждый из которых дает информацию о наличии (отсутствии) жидкости на его уровне, В случае же нескольких пьезоэлектрических приемников ультразвуковых колебаний в цепях1682814 Составитель Л.ВасильковТехред М. Моргентал Корректор Н.Король 1 Редактор С.Пекарь Заказ 3404 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 их усилителей будут иметь место наводки, которые существенным образомисказят результат контроля уровняжидкости,Применение в устройстве нескольких электролюминесцентныхэлементов, расположенных на однойвертикали с излучающим пьезоэлектрическим преобразователем, позволит испольэовать устройство при высоких скоростях 10слива жидкости в резервуаре,Устройство обеспечивает также повышенную надежность работы, что обусловлено отсутствием электрической связикомандного реле с приемным преобразовател ем. Формула изобретения Ультразвуковой .сигнализатор уровня жидкости, содержащий приемно-излучающий блок, излучатель которого выполнен в виде пьезоэлектрического преобразователя, командное реле, генератор электрических сигналов, соединенный своим выходом с входом излучателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности контроля положения уровня и упрощения конструкции, в него введен источник знакопеременного напряжения, соединенный с приемником, выполненным в виде тонкопленочного электролюминесцентного элемента, а командное реле выполнено фотоэлектрическим.