Ультразвуковой сигнализатор уровня жидких сред

00 50647 бо 1 оз ьоейсиа Социалистических Реслублнк61) Дополнительное к авт. свид-ву 22) Заявлено 15,07.73 (21) 1931466 151) М. К,01 Г 23,/28 оединением заявкиГосударственны комит Приоритет овета Министров СССРло делам изобретений и открытий 6. Бюллетень14 описания 26.05.76(088.8) Опубликовано 15.04.7 Дата опубликования Авторыизобретен и Н. И. Бражников и А. П(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР УРОВ ЖИДКИХ СРЕД2выходу задающего генератора импульсов, а к выходу усилителя мощности подключен второй пиковый детектор, который свопм выходом через гасящий резистор подключен к эмиттеру транзистора оконечного каскада приемного усилителя.На чертеже показан описываемый сигнализатор, где 1 - задающий генератор импульсов, 2 - усилитель мощности, 3 - излучатель, 4 - приемник ультразвуковой волны Лэмба, 5 - внешняя боковая поверхность резервуара, 6 - поверхность жидкости, 7 уровень сигнализации, 8 - приемный усилитель, 9 - релейный каскад, 10 - первый пиковый детектор, 11 - блок адаптации, 12 -- резистор, 13 - стабилитрон, 14 - блок динамической нагрузки, 15 - первый каскад приемного усилителя, 16 - резистор каскада динамической нагрузки, 17 - второй пиковый детектор, 18 - гасящий резистор, 19 - транзистор оконечного каскада приемного усилиСигнализатор работает следующим обра.,ом. Элск раторажения пгрузкпна входлителя 2 1Изобретение может найти применение в технологических процессах гидрометаллургической, химической и нефтяной промышленности для сигнализации уровня жидких сред.Известны ультразвуковые сигнализаторы 5 уровня жидких сред, содержащие электроакустически последовательно соединенные задающий генератор импульсов и усилитель мощности, излучатель и приемник ультразвуковой волны Лэмба, установленные на фиксирован ном расстоянии друг от друга на внешней боковой поверхности резервуара с констролируемой жидкостью, параллельно ее поверхности на уровне сигнализации, приемный усилитель и релейный каскад. 15Недостатком известных сигнал из а торов уровня жидких сред является недостаточная надежность работы и низкая разрешающая способность.Для повышения надежности и увеличения 20 разрешающей способности сигнализатора оп дополнительно снабжен двумя пиковыми детекторами, блоком адаптации и блоком динамической нагрузки, при этом вход блока динамической нагрузки подключен к выходу 25 первого каскада приемного усилителя через первый пиковый детектор и блок адаптации, выход блока динамической нагрузки непосредственно подключен к входу усилителя мощности и через нагрузочный резистор к 30 рические импульсы с задающего генемпульсов 1 поступают в виде напряитания на блок 14 динамической начерез нагрузочный резистор 16 усилителя могцности 2. С выхода успимпульсы поступают на вход пико 5106475 10 15 20 25 30 35 40 -Е э 50 вого детектора 17 и па вход излучателя 3 ультразвуковой волны Лэмба, который установлен совместно с приемником 4 на внешней боковой поверхности резервуара 5, параллельно поверхности жидкости 6 на уровне сигнализации 7.Улыразвуковые колебания от излучателя 3 распространяются по внешней боковой поверхности резервуара 5 и пршшмаются приемником -1. Приемник 4 преобразует улыразвуковыс колебания в электрические, которые усиливаются приемным усилителем 8.Если поверхность жидкости 6 ниже уровня сигнализации 7, то амплитуда электрического сигнала на приемнике 4 наибольшая. Этот сигнал поступает на вход первого каскада приемного усилителя 15, с выхода которого он поступает на вход пикового детектора 1 О и па вход транзистора 19 оконечного каскада приемного усилителя, где происходит сравнение амплитуды входных электрических колебаний с напряжением запирания эмиттера оконечного каскада. Последнее поступает через резистор 18 с выхода пикового детектора 17. Напряжение с выхода пикового детектора 10 поступает па блок адаптации 11, зона нечувствительности которого определяется резистором 12 и стабилитроном 13. Напряжение, превышающее эту зону, поступает на вход блока динамической нагрузки 14, уменьшая его сопротивление. Вместе с этим вход уси;ппеля мощности 2 шунтируется и амплитуда импульса возбуждения уменьшается. С выхода усилителя мощности 2 импульс поступает на вход пикового детектора 17 и на излучатель 3, уменьшая амплитуду электрических колебаний на входе приемного усилителя и напряжение запирапия на эмиттере транзиссора оконечного каскада приемного усилителя 19 до величины, определяемой начальными условиями, порога срабатывания релейного каскада 9.Б устройстве ослабление электрических колебаний при подсыхании коптакпой жидкосте 1, принятых приемным усилителем 8, воссЕанавливается цепью обратной связи, где хменьшение напряжения пикового детектора 10 приводит к уменьшению шунтирования входа усилителя ) и увеличению амплитуды импульса возбуждения. Это, в свою очередь, вызеявает увеличение амплитуды принятых элекгэееческих колебаний на входе усилителя 8. В этом случае амплитуда импульса возбу 5 кдения постоянна. Связь же усилителя мощности 2 через дополнительный пиковый детектор 17 с эмиттером транзистора оконечного каскада 19 устанавливает напряжение подпорки на эмиттсрс транзистора оконечного каскада 19 в соответствии с изменением амплитуды импульсов возбуждения усилителя мощности 2, повышая разрешающую способность устройства,Прп доспиксиии поверхности жидкости 6 уровня сигнализации 7 амплитуда принятых эс 1 е 111 реЕческеЕх колебаний резко уменьшается 113-з 11 демГЕферуощего Влияния жиДкОсти. С Выхода первого каскада приемного усилителя 15 уменьшенная амп.штуда электрических колебаний одновременно поступает па вход детскЕора 10 и на вход транзистора 19.Наиряесеппе выхода пикового детектора 10 пе превышает зону нечувствительности блока адаптации 11, и его выходное напряжение становится равным пузцо.Сопротивление блока 14 ссаповится максимальным и пе шуппЕрует вход усилителя мощности 2. При этом максимальная амплитуда импульса возбуждения с выхода усилителя 2 поступает на пиковый детектор 17 и далее на эмиттер транзистора 19, запирая его. В этом случае амплитуда сигнала на выходе оконечного каскада приемного усилителя 8 ниже порога срабатывания релейного каскада 9. Формула изобретения Ультразвуковой сигнализатор уровня жидких сред, содержащий электроакустически последовательно соединенные задающий генератор импульсов и усилитель мощности, излучатель и приемник ультразвуковой волны Лэмба, установленные па фиксированном расстоянии друг от друга на внешней боковой поверхности резервуара с контролируемой жидкостью ,параллельно ее поверхности на уровне сигнализации, приемный усилитель и репейный каскад, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения разрешающей способности сигнализатора, он дополнительно снабжен двумя пиковыми детекторами, блоком адаптации и олоком линамичсской нагрузки, 11 ри эЕом вход бло:са динам;Еческой нагрузки по;ключен к выходу первого каскада прис:.много усилителя через первый пиковый детектор и блок адаптации, выход блока динамической нагрузки непосредственно подключсп к входу усилителя мо.цности и через пагрузочпый резистор к Выходу задепощсго генератора импульсов, а к выходу уси;1 еггел 51 мо:цпости гОдклочсн второй пиковый детектор, который своим выходом через гас 51 щий резистор подключен к эмпттеру транзистора оконечного каска;еа ".Ериемного усилителя.510647 Составитель А, Афонин Лященко Корректор Е. Рожкова 12 Изд. М 1280 11 ИИПИ Государственного по делам изо 113035, Москва, ЖПодписиоз ГГСР аказ 1171 омитета С ретешш и о 35, Раушск пография, ир. Сапунов Редактор С. Хейфиц 1 ираж 864овета Мииистткрятийя ваб., и. 4,о