Акустический уровнемер

боюв Оаввтвкиа Сениалистическиз Республиксимое от авт. свиде льств Кл, О 011231 6571 718-10) аявлено 29 Х 1.1970 (Ж с присоединением заявк Комитет иобретений еламткрцтий риоритет -Опубликовано 0919 УДК 681.128юлл описаня 10.1 т.197 убликован Дата Авторы зобретенця Х. С. Тян, Ю. П, Синявский и Л. И. КривцановКиргизский научно-исследовательский институт водного явител яи АКУСТИЧЕСКИ И УРОВ Н ЕМЕ Изобретение относится к технике измерения уровня гкидкости и предназначено в основном для телеизмерения уровня воды в оросительйых каналах, водохранилищах и уровня грунтовых вод в наблюдательных скважинах. 5Известны акустические измерители уровня жидкости, содержащие электроакустические преобразователи, закрепленные погруженной в жидкость трубой, которая служит волноводом. 10Импульс, посылаемый преобразователем, проходит вццз по волноводу и отражается от поверхности жидкости. Время прохождения импульса (туда и обратно) служит мерой уровня жидкости. Для коррекции скорости 15 распространения звука в волноводе (учет параметров среды) используются размещенные по высоте волновода отражатели, выполненные в виде металлических штырей.Методы, примененные в известных акустц ческих времяимпульсных уровнемерах не пригодны для уровнемеров, работающих в автоццркуляциоцном режиме, так как для обеспечения устойчивого режима автоциркуляциц зондирующих импульсов (самозапуска) необ ходимо, во-первых, исключить многократное отражение звукового импульса от промежуточного отражателя и, во-вторых, предусмотреть в цепи обратной связи, охватывающей излучатель и приемник, блокировку импуль сов, отраженных огромсжуточного (кал б. рово шого) отражателя для того, чтобы само- запуск системы осуществлялся только имульсамц, отраженным От поверхности жидкости.С этой целью фиксированный частичный ромежуточцый отражатель предлагаемого уровнемера выполнен в виде бокового ответгления с регулпруемой длиной, например, в виде резьбовогооршця, в цепь обратной связи вкгпочен сцмметрпчный триггер, соединен. ыйо входу с формирователемрямоугольцых элект 111 сскцх импульсов, ао выходу со схемой формирования зоцдцруощего имгльса.Прц прохождеццц звука через точку разветвления, если плавно изменять длинузакрытого бокового ответвления от 0 до л 4, то можо регулировать интенсивность отраженного от его звука от О до гпах (л - длина волны) и тем самым добиться устойчивого приема только одного, первого, отраженного от оокового ответвлецця импульса.В выходном сигнале автоццркуляццоццого уровцемера в этом случае между зоцдцрующм и отраженным от цоверхцостц цмульсамцоявляется од 1 ш импульс от 1 ромежуточОго огражателя. Для того чтобы обеспечить у;тойчцвый самозапуск системы только цм:;ульсами, отрахкенцымц от поверхностц жцд 32 УЗУ 735 40 45 50 кости, в пепи формирования зондирующего импульса исключен импульс, огр 1 женнь от отражателя включением, напрмер, симмс гричного триггера.В приемном устройстве фиксируется время прохождения звукового импульса от излучателя до поверхности воды и обратно (пропорциоиалшос измеряемому уровню и параметрам среды) и до фиксированного отражателя и ооратно (пропорциональное только параметрам среды). Истинное значение измеряемого уровня определяется по отношению этих значений времени. Деление двух временных интервалов легко осуществляется общеизвестными способами.В известных акустических автоциркуляционных уровнемерах цепь обратной связи, охватывающей излучатель и приемник, содержиусилитель, формирователь импульсов и цепь формирования зондирующих импульсов.На фиг, 1 приведена блочноЬункц 1 Ональная схема предлагаемого акустического уровнемера; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.Акустический уровнемер содержит измерительную трубу 1 с боковым ответвлением 2 и регулятором его длины, например, рсзьбовым поршнем 3 на расстоянии С, от закрепленных на трубе излучателя 4 и приемника 5, Цепь обратной связи состоит из усилителя 6, формирователя прямоугольных импульсов 7, симметричного триггера 8 и формирователя зондирующих импульсов 9. Передающий полу- комплект 10, линия связи и приемный полу- комплект 11, связанный через блок разделения сигналов 12 с блоком деления 13, к выходу которого подключен цифровой электронный счетчик импульсов 14, обеспечивают дистанционную передачу и преобразование значения уровня в число.Уровнемер работает следующим образом.Г 1 ри включении прибора излучатель 4 посылает в измерительную трубу 1 зондирующий звуковой импульс 15 (см, фиг. 2). Т 1 риемник 5 принимает зондирующий импульс, частично отраженный импульс от боково 1 о Ответвления 2 и затем более мощный 51 м улье, отраженные от поверхности жидкости (1 б). Эти импульсы формируются в прямоугольные импульсы 17 формирователем 7 и поступают одновременно на передающий полукомплект 5 10 15 20 25 30 10 и на счет 1 пяй вход симметричного триггера 8, предварительно установленного в состояние О. Триггер 8 переводится в состояние 1 передним фронтом первого (зондирующего) импульса, а в состояние 0 передним фроном импульса, отракенного от бокового ответ вления, Выходной сигнал 18 триггера 8 подается на вход схемы формирован;1 я зондиру 1 оцнх 11 мпул 1 с 033,), которая зяпускяетс 5 также передним фронтом импульса 18, возбу;кдая излучатель 4 (5). Таким образом осуществляется устойчивый режим самозапуска только импульсами, отраженными от поверхност жидкости.Одновременно импульсы 17 через - ,1 ередающий полукомплект 10 и линию связи поступают на приемный полукомплект 11, где сигнал усиливается и формируется, Из приемного полукомплекта 11 сигнал поступает в блок разделения сигналов 12, где выделяются периоды т (18) и т,. (19), Блок 12 может быть построен, например, на двух последовательно соединенных симметричных триггерах со счетuымн входами. Выделенные сигналы 17 и 18 поступают в блок деления, где производится о ерация деления временных интервалов, и результат выдается ня электронный цифровой управляемый с 1 етчик импульсов, ко горьЙ регистрирует значение измеряемо:о уровня неО- средственно в десяти ной сисгс.с,Г 1 р с д х с т и; О б р е т с 1 11 51,Акустический уровнемер, содержащ;й измерительную трубу с промежуточнымястичным отражателем, колебательuый контур, электро- акустические преобразователи и приемо-передающие полукомплекты с линией связи, отлича 1 ои(ийся тем, что, с целью получения однократного отражения звукового им 1 ульса от отражателя и обеспечения устой ивого режима автоциркуляции, фиксированный частичный промежуточный отражатель выполнен в виде бокового ответвления с регулируемой длиной, например, в виде резьбового поршня, а в цепь обратной связи включен симметричный триг. гер, соединенный по входу с формирователем прямоугольных электрических импульсов, а по выходу - со схемой формирования зондирующего импульса.