Ультразвуковой уровнемер

ОПИСАИИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических республик(088.8)5) Дата опубликования описания 13,12,80) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР я к измерительнои использовано для сти в различных ти.овые уровнемеры, овой датчик с вио излучения, такики возбуждающих уска, формироватеотки сигналов, выской схемы, и втоустройства имеют л ада ют невысокой остью. Из известных ультразвуковых уровнемеров наиболее близким по технической сущности является ультразвуковой уровнемер, содержащий приемно-излучающий узел, подключенный к генератору зондирующих импульсов и усилителю, трипгер, генератор пилообразного напряжения, пороговый элемент, ключ, двухвходовый элемент совпадения, подключенный одним из входов к выходу усилителя, и трехвходовый элемент совпадения 12.Погрешностью уровнемера является недостаточно высокая точность измерения уровня при затухании отраженных импульсов в одном или нескольких тактах изме 20 Изобретение относитстехнике и может бытьизмерения уровня яидкообластях промышленносИзвестны ультразвуксодержащие ультразвукбраторами двустороннегтовый генератор, источпимпульсов с цепями запли сигналов, схему обрабполнепную в виде логичеричный прибор 1, Этисложную схему и обфункциональной надежи ения в объектах с высоким уровнем помех.Цель изобретения - повышение точности измерения.Это достигается тем, что в ультразвуковой уровнемер введены динамическое запоминаюцее устройство, формирователь импульсов и сумматор, при этом выход триггера через генератор пилообразного напряжения соединен с первыми входами ключа и сумматора, выход ключа через динамическое запоминающее устройство соединен с вторым входом указанного сумматора, выход которого через пороговый элемент соедйнен с входом формирователя импульсов, а первый и второй выходы формирователя импульсов соединены с первыми входами обоих элементов совпадения, причем выход двухвходового элемента совпадения соединен с вторым входом трехвходового элемента совпадения, третий вход которого подключен к выходу триггера, второй вход последнего соединен с управляющим входом ключа и выходом трсхвходового элемента совпадения.На чертеже изображена структурная схема ультразвукового уровнемера.Ультразвуковой уровнемер содержит приемно-излучающий узел 1, подключенный к генератору 2 зондирующих импульсов и60 65 усилителю 8, триггер 4, генератор 5 пилообразного напряжения, сумматор 6, пороговый элемент 7.В устройство введены также динамическое запоминающее устройство 8, формирователь 9 импульсов, ключ 10, двухвходовый и трехвходовый элементы совпадения 11 и 12, Выход триггера 4 через генератор 5 пилообразного напряжения соединен с первыми входами ключа 10 и сумматора 6, выход клюца 10 через динамическое запоминающее устройство 8 соединен с вторь;м входом сумматора б, выход которого через пороговый элемент 7 соединен с входом формирователя 9 импульсов, Первый и второй выходы формирователя импульсов 9 соединены с первыми входами обоих элементов совпадения. Второй вход элемента совпадения 11 соединен с выходом усилителя 8, а выход - с вторым входом элемента совпадения 12, третий вход которого подключен к выходу триггера 4, второй вход после,"него соединен с управляющим входом ключа 10 и выходом элемента совпа,сния 12.Приемо-излучающий узел расположен на резервуаре 18 с контролируемой средой 14,Работает предложенный уровнемер следующим образом. Генератор 2 вырабатывает зондирующие импульсы с постоянной частотой повторения, поступающие на приемо-излучающий узел 1, формирующий и направляющий ультразвуковые колебания к границе раздела сред газ - контролируемая среда 14. Преобразуемые в электрические отраженные импульсы поступают на вход усилителя Згде происходит их усиление и формирование. В момент излучения зондирующего импульса, импульсом с второго выхода генератора 2 производится опрокидывание триггера 4, вызывающее отпирание трехвходового элемента совпадения 12 и фоомирование генератором б пилообразного напряжения, которое поступает на первые входы ключа 10 и сумматора б. Сумматор бформирует на выходе спадающее пилообразное напряжение относительно выходного напряжения, поступающего на етого второй вход с динамического запоминающего устройства 8. При достижении спадающим пилообразным напряжением порогового значения пороговый элемент 7 опрокидывается и импульс, формируемый на его выходе, поступает на вход формирователя 9 импульсов, который в свою очередь вырабатывает два импульса - строб-импульс, определяющп Г время прохождения отраженных импульсов на вторые входы триггера 4 и ключа 10 на первом выходе, и на втором выходе импульс, формируемый по заднему фронту строб-импульса, имитирующий отраженны . импульс. котопый поступает на пепный 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вход трехвходового элемента совпаден;"-.12.При совпадении во времени строб-импульса с отраженным импульсом последний проходит церез трехвходовый элемент 12 на вторые входы ключа 10 и триггера 4, открывает ключ 10, производя тем самым запись в динамическое запоминающее устройство 8 текущего значения пилообразного напряжения, и опрокидывает триггер 4, запирающий трехвходовый элемент совпадения 12, препятствуя прохождению через него импульса, поступающего с второго выхода формирователя 9, а также импульсов помех, и прекращающий процесс формирования пилообразного напряжения, производя сброс его значения до нуля,Как при затухании отраженного импульса, так и увеличении уровня контролируемой среды импульс с выхода двухвходового элемента совпадения 11 отсутствует и импульс с второго выхода формирователя 9 импульсов проходит через элемент совпадения 12 и поступает на вторые входы ключа 10 и триггера 4, производя, аналогично отраженному импульсу, запись в динамическое запоминающее устройство 8 текущего значения пилообразного напряжения и опрокидывание триггера.Временные соотношения формирования строб-импульса относительно момента прихода отраженного импульса выбираются в схеме уровнемера с таким расчетом, цтобы отраженный импульс совпадал со строб-импульсом в области заднего фронта последнего. Поэтому затухание отраженного импульса в одном или нескольких тактах измерения практически не сказывается на тоцности измерения, так как прирост выходного сигнала, снимаемого с выхода динамического запоминающего устройства 8, определяется временем задержки отраженного импульса относительно имитационного, которое может быть задано, исходя из класса точности уровнемера, Причем при восстановлении отраженного импульса значение вь 1 ходного сигнала принимает прежнее значение.Использование изобретения позволяет повысить точность измерения уровнемера за счет исключения влияния помех при затухании отраженного импульса в объектах с высоким уровнем помех, а также обеспечить поиск и слежение за отраженным импульсом,Формула изобретенияУльтразвуковой уровнемер, содержащий приемо-излучающий узел, подключенный к генератору зондирующих импульсов и усилителю, триггер, генератор пилообразного напряжения, пороговый элемент, ключ, двухвходовый элемент совпадения, подключенный одним из вхолов к выхопч силите777457 Составитель И, ЗасядниковТсхред И, Заболотнова Корректор И. Осиновская Редактор Е. Гончар Заказ 1476/1479 Изд.546 Тираж 810 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк, фил. пред, Патент ля, и трехвходовый элемент совпадения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения точности измерения, в него введены динамическое запоминающее устройство, формирователь импульсов и сумматор, при этом выход триггера через генератор пилообразного напряжения соединен с первыми входами ключа и сумматора, выход ключа через динамическое запоминающее устройство соединен с вторым входом указанного сумматора, выход которого через пороговый элемент соединен с входом формирователя импульсов, а первый и впорой выходы формирователя импульсов соединены с первымп входами обоих элементов совпадения,причем выход двухвходового элемента совпадения соединен с вторым входом трехвходового элемента совпадения, третий вход которого подключен к выходу триггера, второй вход последнего соединен с управляющим входом ключа и выходом трехвходового элемента совпадения. Источники информации, принятые во1 О внимание при экспертизе: 1, Авторское свидетельство СССР657263, кл. 6 01 Р 23/28, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке2673984(10, кл. 6 01 1. 23/28,15 12,10.78,