Акустический уровнемер

описАн-ик ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,2 с присое 4 инеиием заявки Йо С 01 Г 23/28 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 15.01.80. Бюллетень ЙЯ 2 Дата опубликования описания 1801.80(54) АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР Из обретение отно ситс я к изме рительной технике и приборостроению иможет быть использовано для измерения уровня жидких сред в различныхобластях промышленности.Известны акустические уровнемеры,содержащие емкость, сообщающуюся сизмерительной трубой, и излучательакустических колебаний, подключенныйк .выходу генератора 1),Недостатком такого уровнемера является невысокая точность измерений.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяакустический уровнемер, содержащийтрубчатый резонатор, установленныйв ковтролируемом резервуаре микрофон, излучатель, соединенный с генератором, демодулятор, включенный в.цепь микрофона, и блок регистрации 21,Однако этот уровнемер характеризуется недостаточной помехозащищеннсстью.25Цель изобретения - повышение помехозащищенности.Указанная цель достигается тем,что в него введены дополнительныйгенератор синусоидальных колебаний,усилитель и модулятор, причем выход одного из генераторов подключен кизлучателю через модулятор, управляющий вход которого подсоединен к выходу второго генератора, а блок регистрации выполнен в виде двух индикаторов уровня сигнала, один иэ которыхподключен к выходу микрофона черезусилитель, а другой - через усилитель и демодулятор.На чертеже изображена структурнаясхема акустического уровнемера,Акустический уровнемер содержитгенератор 1 синусоидальных колебанийперестраиваемой частоты, выход которого через модулятор 2 присоединенк излучателю 3; генератор 4 синусоидальных колебаний перестраиваемойчастоты, выход которого присоединенк управляющему входу модулятора .2;микрофон 5, выход которого через усилитель 6 и демодулятор 7 присоединенк входу индикатора 8 уровня сигнала;индикатор 9 уровня сигнала, вход которого присоединен к выходу усилителя. Излучатель 3 установлен у верхнего отверстия трубчатого резонатора10, а микрофон 5 - у его бокового отверстия,Устройство работает следующим образом.Измерительный процесс состоит из двух этапов. На первом этапе генератор 4 включен, на управляющем входе модулятора 2 напряжение отсутствует, и на излучатель 3 поступает сигнал синусоидальной формы. Путем изменения частоты Й генератора 1 от мини" мального значения в сторону увеличения добиваются ее совпадения с частотой Й, а затем с любой из частот Е, Й, Моменты совпадения частот отмечают по индикатору 9.На втором этапе включают генератор 4, после чего на излучатель 3 поступают амплитудно-модулированные колебания, Если, например, несущая час-, ,тота Е совпадает с частотой Г 2, то изменение частоты Г генератора 4 от минимального значения в сторону увеличения добиваются совпадения частот (Ег- Г) и (Е +Г) с частотами йи Е. соответственйо, Последиее совпадение 20 частот отмечают по индикатору 8.При повторном измерении контролируемого параметра повторяют все описанные выше операции.Демодулятор 7, установленный меж ду усилителем 6 и индикатором 8,предназначен для выделения огибающей иэ амплитудно-модулированного сигнала.В качестве демодулятора может быть использован амплитудный детектор3 ОДостижение 1-го максимума показаний индикатора 9 свидетельствует о совпадении частоты колебаний генератора 1 с частотой 1-го обертона резонатора 10. Максимум огибающей, ин- З 5 дицируемый индикатором 8, свидетельствует о совпадении боковых частот аплитудно-модулированного сигнала с (3. - 1) и с (3. + 1) обертонами.Известно, что спектр синусоидальных амплитудно-модулированных колебаний состоит иэ трех частот (Е " Г), Й и (Е + Г), При достижении максимумов несущей и огибающей значения частот спектра амплитудно-модулированного сигнала совпадают с частотами трехсоседних обертонов, поэтому Г = ЬЙ= С/2 Ь,Следовательно, частота колебанийгенератора 4 будет обратно пропорциональна длине незаполненной части трубчатого резонатора, что при известнойдлине резонатора позволяет определить искомый уровень.В предлагаемом устройстве отсчетизмеряемого уровня проводится толькопосле совпадения трех частот спектрасигнала с тремя соседними обертонами,что практически исключает ошибку приналичии производственных шумов вконтролируемом объек те.формула изобретенияАкустический уровнемер, содержащийтрубчатый резонатор, установленный вконтролируемом резервуаре, микрофон,излучатель, соединенный с генератором, демодулятор, включенный в цепьмикрофона, и блок регистрации, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения помехозащищенности,в него введены дополнительный генератор синусоидальных колебаний, усилитель и модулятор, прнчем выход одного из генераторов подключен к излучателю через модулятор, управляющийвход которого подсоединен к выходувторого генератора, а блок регистрации выполнен в виде двух индикаторовуровня сигнала, один из которых подключен к выходу микрофона через усилитель, а другой - через усилительи демодулятор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 230448, кл, 6 01 И 23/28, 1967,2, Авторское свидетельство СССРМ 601577, кл, 6 01 Б 23/28, 1976/4 ИП акаэ 87 1130 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная. 4 Тир Государственн по делам иэо 5, Москва, Ж 801о комитетаетений и о