174387

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства Лс аявлено 20,Х.1961 ( 752370/26-10) л, 42 е, 34 42 е, 37Комитет по делам изобретений и открыт ори Совете Министро СССРАвтор зобретен В. А. Маркело явител ТРАЗВУКОВОЙ ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ СЪПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ЕМКОСТЯХ напрлжехорда 11 Известны ультразвуковые приборы для измерения уровня сыпучих материалов в емкостях, состоящие из импульсного генератора, возбуждающего колебания в излучающем преобразователе с частотой повторения, синхронизированной с частотой напряжения сети посредством триггерного синхронизатора, усилителя отраженных импульсов, детектора, видеоусилителя-ограничителя, временного триггерного демодулятора на безнакальных тира- тронах и вторичного регистрирующего блока.Предлагаемый прибор отличается тем, что на выход видеоусилителя-ограничителя включен блок защиты в виде сдвоенного одновибратора последовательного действия, запускаемого импульсом, совпадающим по времени с отраженным сигналом. Сдвоенный одновибратор последовательного действия подключает триггер демодулятора к выходу последнего усилительного каскада в момент времени, опережающий появление очередного отраженного импульса на минимальное время, устанавливаемое в зависимости от конкретных условий измерений. Это исключает влияние случайных помех на показания прибора. Параллельно видеоусилителю-ограничителю включено электронное реле времени, образующее вместе с триггером демодулятора и исполнительными устройствами вторичного регистрирующего блока элемент памяти. Это Рповышает надежность и точностью.,тймеренитт контролируемой величины.На чертеже представлена принципиальнаяэлектрическая схема предлагаемого прибора.5 Прибор содержит электронный блок, вторичный прибор и акустическую систему, состоящую из магнитострикционного излучателя и приемника, заключенных в специальную а р мату ру.10 Работает прибор следующим образом.Генератор 1, синхронизированный с частотой напряжения сети посредством синхронизатора 2, гозжет мощный электрический им,пульс, возоуждаю.тий колебания в излучаю шем преобразователе т. Зондирующий ультразвуковой импульс, отразившись от поверхности материала, воспринимается приемником 4, преобразуется в электрический, проходит усилитель 5 высокой частоты, детектор 6, усили тель-ограничитель 7 и подается на триггер демодулятора 8, в котором создаетсл перепад напряжения, длительность которого равна времени распространения зондирующего импульса до отражающей поверхности и обрат ио. В дальнейшем этот перепад напряженияусредняется на промежутке следования зондирующих импульсов, и на выходе интегрирующей цепи 9 получается постоянное напряжение, пропорциональное времени распростране 3 п ния зондирующего импульса.Это напряжение сравнивается спнем, снимаемым с движка 10 рео5 10 15 20 25 вторичного прибора. Получаемый в результате этого сигнал небаланса проходит вибропреобразователь 12, усилитель 18 низкой частоты и подается на реверсивный двигатель 14, который, перемещая движок 10, компенсирует сигнал небаланса. С движком реохорда связана стрелка 15, перемещающаяся вдоль шкалы 1 б, градуированной в метрах. Нечувствительность прибора к повторным отражениям зондирующего импульса обеспечивается применением трцггерного демодулятора 8 на безнакальцых тиратронах 17 ц 18. Запуск триггера демодулятора 8 осуществляется спнхронизцрующим импульсом через конденсатор 19 одновременно с излучением зондирующего импульса. В результате тира- трон 18 зажигается, а тиратрон 17 гаснет, Обратный переброс триггера демодулятора 8 осуществляется первым отраженным импульсом, зажигающим тиратрон 17. Очевидно, что все импульсы, следующие за отраженным импульсом, никакого воздействия на состояние триггера не окажут, так как тиратрон 17 уже зажжен. Поэтому повторные отражения зондирующего импульса не влияют на показания прибора.Чтобы затухания отраженного импульса не влияли на показания прибора, совместно с триггером демодулятора 8 работает электронное реле 20. Если отраженный импульс пропадает, обратного переброса триггера демодулятора 8 не происходит, ц тиратрон 18 горит в течение всего периода. Напряжение на сетке 21 лампы 22 уменьшается, и реле 28 отпадает. Реле 28 отключает выход триггера демодулятора 8 от интегрирующей цепи 9 и закорачивает вход усилителя 18 низкой частоты. Стрелка 15 вторичного прибора остается ца месте. Такое состояние в принципе мокет сохраняться как угодно долго, однако практически время затухания отраженного импульса весьма непродолкительно (максимум 3 - 5 сек), после чего отраженный импульс появляется снова. Включение интегрирующей цепи 9 и раскорачцванце входа усилителя 18 осуществляется с некоторой выдержкой времени, необходимой для завершения переходного процесса в цепи 9.Для надекной работы прибора достаточно, чтобы приемником воспринималось не менее 30 - 40/, всех зондирующих импульсов.Примеценце описанной схемы позволяет прп том же запасе надежности существенно снизить мощность зондирующего импульса и коэффициент усиления усилителя высокой частотььВ приборе применена специальная схема защиты, исключающая влияние на показания прибора случайных помех, создаваемых различными шумами внутри емкости. Схема представляет собой два последовательно соединенных одновибратора 24 и 25. Одновибратор 25 коммутирует цепь, состоящую из коц 30 35 40 45 50 55 60 денсатора 2 б и диода 27, связывающую выход усилителя 7 с триггером демодулятора 8. Одновибратор 24 запускается от триггера демодулятора 8 через повторитель 28 импульсом, совпадающим по времени с отраженным. Одновцбратор 24 отсчитывает выдержку времени, равную 15 мсек, и выдает положительный импульс, запускающий второй одновибратор 25, По окончании выдержки времени, отсчитанной вторым одновибратором, тира- трон 29 зажигается и подключает вход демодулятора 8 к усилителю-ограничителю 7. Так как сумма периодов обоих одновибраторов выбрана несколько меныпей периода повторения зондирующих импульсов, демодулятор подключается непосредственно перед приходом следующего отраженного импульса. Зона упреждения (время между моментом включения демодулятора и моментом прихода отраженного импульса) может устанавливаться в зависимости от конкретных условий измерения прп помощи сопротивления 80 и при изменении измеряемого уровня не меняется.Основная погрешность прибора по результатам контрольных замеров не превышает+ 3/оПрибор питается от сети 220 в 50 ги, потребляя мощность не более 130 в. Предмет изобретения1. Ультразвуковой прибор для измерения уровня сыпучих материалов в емкостях, состоящий из импульсного генератора, возбуждающего колебания в излучающем преобразователе, с частотой повторения б,25 импульсов в секунду, синхронизированной с частотой напряжения сети посредством триггерного синхронизатора, утеплителя отраженных импульсов, принимаемых приемным преобразователем, детектора, видеоусилителя-ограничителя, временного триггерного демодулятора, выполненного ца безнакальных тцратронах, и вторичного регистрирующего блока, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния ца показания прибора случайных помех, на выход вцдеоусплителя-ограничцтеля включен блок защиты, выполненный в виде запускаемого импульсом, совпадающим по времени с отраженным сигналом, сдвоенного одновибратора последовательного действия, подключающего триггер демодулятора к выходу последнего усилительного каскада в момент времени, опережающий появление очередного отраженного импульса на мицимальное время, устанавливаемое в зависимости от конкретных условий.2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения контролируемой величины, параллельно видеоусилителю-ограничителю включено электронное реле времени, образующее совместно с триггером демодулятора и исполнительнымц устройствами вторичного блока элемент памяти.:Заказ 370,6 Тираж 530ЦНИИПИ Когвитсга по дслагв изобретений и открытий приМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Подппсвоовете Министров ССС