Акустический уровнемер

1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 201277 (21) 2556606/18-10с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. С 01 Г 23/28В 06 В 1/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 30.11.79(72) Авторы изобретения В,А.Блохин, В.И.Михайлюк и А,И.Церковный Физико-технический институт низких температур АН Украинской ССР(54.) АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в качестве акустического уровнемера, в основном в различных низкотемпературных устройствах.Известен акустический уровнемер, содержащий датчик в виде волновода с двумя электроакустическими преобразователями, усилитель, формирователь, генератор зондирующих импульсов и схему обработки сигналов датчика (1В волноводе установлен частичный отражатель, выполненный в виде бокового отверстия с регулируемой длиной15 Изменяя длину отверстия от 0 до Л/4, можно Регулировать интенсивность отраженного от него звука от 0 до щах ( Л- длина волны) и добиться устойчивого приема только одного, первого, отраженного от бокфвого отверстия импульса.Недостатком этого уровнейера является необходимость подстрбйки бокового отражателя при изменении параметров газовой среды. Особенно сильно этот недостаток проявляется при измерении уровня криогнных жид(костей в термоизолированных емкостях, криостатах,где возможны значительные изменения не только температуры газовой среды, но и ее давления, Кроме того, поскольку условия внутри криостата резко отличны от наружных условий, весь датчик необхоцимо помещать внутри криостата, В результате доступ к боковому отражателю значительно затруднен,Следовательно, ввиду сложности подстройки бокового отражателя при измерении уровня криогенной жидкос" ти в криостате в известном уровнемере может происходить срыв автоциркуляции и выдача ложных показаний об уровне жидкостиИз известных акустических уровнемеров наиболее близким по технической сущности является устройство электро- акустического типа для измерения уров ня жидкости, содержащее генератор зондирующих импульсов, схему обработки сигналов, волновод, приемоизлучающий электроакустический преобразователь,подключенный к выходу генератора зондирующих импульсов и через усилитель и формирователь - к схеме обработки сигналов,дополнительный при емный электроакустический преобразователь, соединенный со входом генератора зондирующих импульсов (2).700784 20 Недостатком этого устройства является недостаточно высокая устойчивость работы при измерении уровнякриогенных жидкостей, находящихсяв термоизолированной емкости,Цель, изобретения - повышение 5эксплуатационной надежности уровнемера,Это достигается тем, что в предлагаемом акустическом уровнемере волновод выполнен в виде стакана, открытый конец которого обращен в сторонуконтролируемой среды, а электроакус"ические преобразователи установлены внутри волновода, со сторонызакрытого конца, и смещены друг относи."ельно друга вдоль его продольной оси, причем приемоизлучающийэлек.".роакустический преобразователь установлен ближе к открытомуконцу волновода.На чертеже пбказана структурнаясхема акустического уровнемера,Акустический уровнемер содержитгенератор 1 зондирующих импульсов,схему обработки сигналов выполненРную в виде последовательно соеди 25ненных блока 2 разделения сигналов,блока 3 деления и цифрового электронного счетчика 4 импульсов, волновод5, приемоизлучающий электроакустический преобразователь б, подключен- ЗОный к выходу генератора 1 зондирующих импульсов и через усилительограничитель 7 и формирователь 8к схеме обработки сигналов, дополнительный приемный электроакустический преобразователь 9, соединенныйчерез усилитель 10 со входом генератора 1 зондирующих импульсов.Волновод 5 выполнен в виде стакана, открытый конец которого обращен 40в сторону контролируемой среды (начертеже не показано), а преобразователи б и 9 установлены внутри волновода выше уровня контролируемойжидкости со стороны закрытого конца 45волновода таким образом, что их чувствительные поверхности обращены кповерхности контролируемой жидкости,Преобразователи б и 9 смещены друготносительно друга вдоль продольнойоси волновода 5; причем преобразо"ватель б установлен ближе к открытому концу волновода.Работает предложенное устройствоследующим образом.При включении .устройства генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает импульс, который с помощьюпреобразователя б трансформируетсяв звуковой импульс. Звуковой импульспроходит вдоль волновода 5, отражается от поверхности жидкости и принимается преобразователем б и приемником 9, Принятый импульс усиливается усилителем 10 и .Поступает в генератор 1, который вырабатываеточередной зондирующий импульс, Импульсы в цепи преобразователя 6 усиливаются усилителем 7, формируются в Прямоугольные формирователем8 и поступают на вход блока 2разделения сигналов, где выделяютсяпериоды г и Й. Выделенные сигналыпоступают на блок 3 деления, гдепроизводится операция деления временных интервалов, и результат выдается на счетчик 4 импульсов, которыйрегистрирует.значение измеряемогоуровня непосредственно в десятичнойсистеме.Предлагаемый уровнемер обладаетповышенной устойчивостью работы врежиме автоциркуляции и не содержитэлементов, требующих периодическойподстройки. Благодаря этому он можетбыть использован для измерения уровней жидкости, состояние газа над которыми может значительно изменяться,а доступ к датчику существенно затруднен, например в различных криогенных;устройствах,формула изобретенияАкустический уровнемер, содержащий генератор зондирующих импульсов, схему обработки сигналов, волновод, приемоизлучающий электроакустический преобразователь, подключенный к выходу генератора зондирующих импульсов и через усилитель и формирователь - к схеме обработки сигналов дополнительный приемный электро- акустический преобразователь, соединенный со входом генератора зондирующих импульсов,о т л и а а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, волновод выполнен в виде стакана, открытый конец которого обращен в сторону контролируемой среды, а электроакустические преобразователи установлены внутри волновода, со стороны закрытого конца, и смещены друг отиосительно друга вдоль его продольной оси, причем приемоизлучающий электро- акустический преобразователь установлен ближе к открытому концу волновода,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 9329397, кл. 6 01 Р 23/28, 29.07.70. 2, Авторское свидетельство СССР 9267389, кл. В 06 В 1/06, 14.08.68700784 Составитель И,ЗасядниковТехредЛ.Алферона Корректор Е. Пап актор Е,Караулов аказ 737 3 Тираж 844ЦНИИПИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушска Подписмитета СССРткрытийя наб., д. 4/5 иал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектна