Всесоюзная i ы1тт-1: гт библио.; -па j

ОП ИСААКИЕ ИЗОБЕЕтЕЙИЯСоюз Соаетски Социалистически РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Завн.имое о;: авт,;видетельства-Заявлено 01,Ъ 11.1071 ( 167670718-10)М. Кл. 6 01123,28 нвнсоедннением заявкиКомитет по лелеет иаобретеиий и открытий при Сосете Мииистрое СССРЗаявитель УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СИГНЛДИЗЛТОР УРОВНЯ 1 св, о 1 д 10 20 25;1 н Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в ультразвуковых импульсных сигнализаторах уровня, например, в системах автоматического регулирования и дистанционного контроля уровня жидкостей, включая сжиженные газы.Известны ультразвуковые сигнализаторы уровня, содержащие ряд чувствительных элементов, например пьезоэлектрических, с излучателем и приемником ультразвуковых колебаний, генератор возбуждения, многоканальный усилитель-формирователь и выходное устройство. Однако из-за наличия емкостных связей между цепями приемников чувствительных элементов, а также емкостных и индуктивных связей (при наличии компенсирующих индуктивностей на входе усилителей) во входных цепях усилителя-формирователя имеет место наводка на цепи приемников чувствительных элементов, находящихся в газе, от полезных сигналов чувствительных элементов, находящихся в жидкости. Так как расстояние между излучателями и приемниками ультразвуковых колебаний чувствительных элементов устанавливается достаточно точно, а импульс возбуждения действует одновременно на все излучатели чувствительных элементов, то фазы наводок от полезных сигналов чувствительных элементов на чувствительный элемент в газе совпадает и наводки суммируются. В общем виде велчину аводки можно представить так: где: Г . величина наводки на чувствительный элемент в газе;номер чувствительного элемента,находящегося в жидкости;Й число чувствительных элементов вдатчике;(Г, -величина полезного сигнала -го чувствительного элемента, находящегося в жидкости;Свеличина емкости связи между цепями чувствительного элемента вгазе и т-го чувствительного элемента, находящегося в жидкости;С -- величина емкости контура чувствительного элемента в газе;М,коэффициент взаимоиндукции между компенсирующими индуктивностями цепей чувствительного элемента в газе и .-го чувствительногоэлемента, находящегося в жидкости;1,. - величина компенсирующей индуктивности цепи чувствительного элемента в газе;1., - величина компенсирующей индуктивности цепи 1-го чувствительного элемента, находящегося в жидкости.Величина наводки на сухой чувствительный элемент достигает существенной величины. Например, в сигнализаторе, контролирующем шесть уровней, Ун в 6 - 8 раз больше амплитуды собственных шумов в цепях одного чувствительного элемента, находящегося в газе.Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум. Это достигается тем, что в описываемом устройстве входы четных и нечетных каналов усилителя-формирователя соединены соответственно с разнополярными электродамн пьезопластин приемников чувствительных элементов.Схема предложенного сигнализатора приведена на чертеже.Устройство содержит ультразвуковой дискретный датчик 1 уровня с чувствительными элементами 2, Каждый элемент выполнен из пьезоэлектрических излучателя 3 и приемника 4 ультразвуковых колебаний.Преимущественно используются пьезокерамические элементы.Устройство содержит также усилитель-формирователь 5 с числом каналов, равным числу чувствительных элементов, на входе которого установлены компенсирующие индуктивности б, генератор 7 возбуждения и выходное устройство 8.Работает предложенный ультразвуковой снгнализатор уровня следующим образом. От генератора 7 возбуждения импульсы поступают одновременно на излучатели 3 всех чувствительных элементов 2, где преобразуются в акустическую энергию. При наличии жидкости в полости чувствительных элементов акустическая волна одновременно достигает приемников 4, соответствующих чувствительных элементов. В приемниках 4 четных и нечетных чувствительных элементов 2 пьезокера мика устанавливается так, что ее электроакустический контакт с корпусами чувствительных элементов осуществляется сторонами разной полярности, т. е. пьезокерамика приемников 4, например, четных чувствительных элеменотв 2 подключена ко входам четных каналов усили теля-формирователя 5 своими положительными электродами, а пьезокерамика приемников 4 нечетных чувствительных элементов 2 - отрицательными электродами. При этом пьезо керамика излучателей 3 всех чувствительныхэлементов устнавливается так, что ее электро- акустический контакт с корпусами чувствительных элементов осуществляется сторонами одной полярности, т, е, пьезокерамика излуча О телей 3 всех чувствительных элементов подключена к генератору б одноименными электродами. Поэтому на приемниках четных и нечетных элементов формируются сигналы в противоположной фазе.15 За счет этого выражение (1) для величинынаводки на чувствительный элемент вне жидкости примет вид:(2) где а=2 3.А 2 Таким образом, на входе усилителя-формирователя канала чувствительного элемента, находящегося вне жидкости, наводки от сигналов четных и нечетных чувствительных элементов, находящихся в жидкости, взаимно компенсируются, и суммарная величина наводки в цепях чувствительного элемента вне жидкости уменьшается в несколько раз.35 Предмет изобретения Ультразвуковой сигнализатор уровня, содержащий ряд чувствительных элементов, напри мер пьезоэлектрических, с излучателем и приемником ультразвуковых колебаний, генератор возбуждения, многоканальный усилитель- формирователь и выходное устройство, отличиющийся тем, что, с целью увеличения отноше 1 д ния сигнал/шум, в нем входы четных н нечетных каналов усилителя-формирователя соединены соответственно с разнополярными электродами пьезопластин приемников чувствительных элементов.З 7 ЗЫО Варн Корректор Г, Запоро тру едактор лко Оба. ти Костромского управления нздатспвств, полиграфии и книжной торговл Заказ 2508 Ц 11 ИИ 1111 Комн мт Составить Техред Т. зд, М 1284 елам л зохре г=н Москва, Я.35, Р 1 1 1 Тираж 755 Подписноеи гп ожрытпй при Совете Чи,астров СССРуиккая наб., д. 4(5