Способ контроля уровня сред в резервуаре

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛ 1 1 Н 9) О0 4 С 01 Р 23 ОПНО ЗОБРЕТ ЕЛЬСТВ ВТОРОКОМУ СВ- .произ зцветник СССР967.СР973. УРОВНЯ СР(57) Изобретение отн рольно-измерительной промышленности и можо в системах авто зирования влажно-сып изобретения является ности сигнализации у чих сред при непосто ческих фаэ такой сре тоит в том, что на о зервуара возбуждают осится к кон технике горнои ет быть использоматического доучих сред. Целью повышение точровня жидкосыпуянстве акустиды. Способ сосдной стенке 3 реультразвуко ван абл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельствР 233314, кл. С 01 Р 23/28,Авторское свидетельствоВ 510647, кл. С О Р 23/28,вые колебания, которые распространяются вверх по стенке 3 до приемника,состоящего иэ призмы 7 и пьезопреобразователя 6. В то же время частьвозбужденных в стенке 3 ультразвуковых колебаний проходит через средув резервуаре и возбуждает колебанияв противоположной стекке 10 резерву"ара. Эти колебания также принимаютсяприемником, состоящим из призмы 9 ипьезопреобразователя 8. Принятые наобеих стенках колебания преобразуются в электрические, которые сравниваются с порогом, После сравнения спорогом сигналы нормируются так, чтосигналы меньше порога получают норми- арованное значение "ноль", а большепорога - "единица". Далее в блоке 16из первых нормированных сигналов вы-читаются вторые нормированные сигна- С .лы, и по амплитуде разности нормируется сигнал наличия той или иной среды на сигнализируемом уровне. Еслиамплитуда разности равна нулю, то насигнализируемом уровне сыпучее вещество, а если амплитуда разности отрицательна, то жидкость. 2 ил.,Изобретение относится к контрольно-измерительной ультразвуковой технике горной промышленности и можетбыть использовано в системах автоматического дозирования влажно-сыпучих5сред, в частности для трубчатых питателей импульсного типа.Целью изобретения является повышение точности сигнализации уровняжидкосыпучей среды при непостоянст-,ве акустических фаз такой среды.На фиг.1 приведена функциональнаясхема устройства для реализации способа.; на фиг.2 - графики, поясняющиепредлагаемый способ,Устройство (фиг.1) содержит пьезоизлучатель 1 с преломляющим звукопроводом 2, установленный на стенке3 дозировочной жидкостной емкоститрубчатого питателя, в который поступает контролируемая среда 4 из технологической емкости 5. С той же стороны стенки на фиксированном расстоянии установлен пьезоэлектрический 25приемник 6 на преломляющем звукопроводе 7, находящемся на уровне Н, до"эирования.Второй пьезоэлектрический приемник8 установлен на преломляющем звукопроводе 9 на стенке 1 О с противопо-.ложной стороны трубопровода.Излучатель 1 соединен с выходомэлектрического генератора 11, а приемники 6 и 8 подключены соответственно к излучательно-формировательнымблокам 1 2 и 13, Выходы последних соединены с раздельными входами 14 и 15преобразовательного блока 16, третийвход 17 которого соединен с генера Отором 11, а выход - с блоком 18 механического управления технологическойемкостью, являющейся источником среды 4, поступающей в зону контроля(Н, и Нт - текущие уровни жидкой итвердой фаз среды 4),На фиг,2 обозначены: Е - коэффи"циеит преобразования давления волныв напряжение электрического сигналаприемника; К К - коэффициентыпредварительного усиления в блоках 12и 13,Устройство, реализующее способ,работает следующим образом.Электрический импульс 19 генерато 55ра 11 возбуждает пьезоизлучатель 1,который посылает ультразвуковой им-,пульс 20 в звукопровод 2. В стенке 3импульс 20 преломляется в импульс 21,который затем частично отражается в виде импульса 22, испытывающего в стенке 3 многократное отражение.Эти многократные отражения образуют акустическое поле импульсной волны 23, распространяющееся в локальном участке по образующей стенке 3 трубчатой дозирующей емкости (вертикально вверх).Эта импульсная волна принимается на возбужденном локальном участке с помощью звукопровода 7 и приемника 6, При этом волна 23 в звукопроводе 7 частично трансформируется в импульсную продольную волну 24, которая приемником 6 преобразуется в оснонной импульсный электрический сигнал 25. На фиг.2 амплитудой Р обозначено звуковое давление волны 24,когда на участке ее распространения внутри резервуара находится воздух, и Р - при наличии жидкой среды или жидкости с твердой фазой 1Усилительно-формировательный блок 12 формирует нормированный электри- ческий сигнал 26, который поступает на первый сигнальный вход 14 преобразовательного блока 16.Сигнал 25 имеет (в зависимости от вида среды, соприкасающейся с внутренней поверхностью стенки 3 в зоне поля волны 23) три амплитудных уровня: Е,р, (для воздуха 27). ЕЖ/ / К Е , (для жидкой среды фазы 28). Е, = К, х Е(для твердой фазы 29).Здесь коэффициенты К и К, меньше единицы и тем более отличаются от нее, чем выше степень демпфирования первого акустического поля жидкой 28 или твердой 29 фазой дозируемой среды еСигнал 26 имеет два нормированных (единнчное и нулевое) значения, соответствующие "0" для наличия жидкой и твердой фаз на уровне Н звукопровода 7 (при амплитудах сигнала 25 соответственно Е, Е,т) и "1" для наличия воздуха (сигнал 25 имеет амплитуду Е,в) вВ стенке 3 импульс 21 помимо час. тичного отражения также преломляется в ниде импульса 30, вводится в среу, находящуюся в трубопроводе в данной зоне (воздух 27, жидкая фаза 28 или твердая фаза 29, содержащая твердые частицы с жидкостью).Кроме того, внутри стенки 3 каждыйиз многократно отраженных импульсовволны 23, преломляясь, вводитсявнутрь дозироночной емкости в видеимпульсов 30 , 30 и т.д.И 5Последовательность этих импульсов(30, 30 , 30) образует внутридозируемой емкости акустическое поле.Импульсы этого поля на противопо,ложной стороне емкости после ввода вЭее стенку 1 О испытывают в ней многократные отражения, которые распрост"раняются в стенке 10 вдоль ее образующей (нертикально вверх).15Импульс 31, трансформированный нстенке 10 из импульса 30, после от"ражения суммируется в фазе (при одинаковой толщине стенок 3 и 10) с импульсом, возникшим в результате ввода 20в стенку 10 импул,са 30. Аналогич"ное суммирование имеет место и дляпоследуюших отражений импульса 31 ивводимых импульсов 30 " и т.д. В ре"зультате поле (30, 30 . ) наводит 25в стенке 10 акустическое поле рас"пространяющейся н ней дополнительнойволны 32.Из стенки 10 волна частично переходит н знукопровод 9, трансформируясь в импульсную волну 33 продольныхультразвуковых колебаний, которуюприемник 8 преобразует в электрический импульсный сигнал 34. Этот сиг"нал имеет три возрастающих по ампли"туде уровня (фиг,2):Е, Е - для35твердой фазы и ноздушйой фазы (волна33 имеет амплитуду Р 2) и Е ,к - дляжидкой фазы (нолна 33 имеет амплитуду Р ) на уровне между знукопровода.ми 2 и 8. Здесь Е = К ХЕБА, иЕ = К х Е , где коэффициенты Квт 2 т ажи К надва-три порядка меньше единицы.Из сигнала 34 приемника 8 в блоке13 Формируется нормированный электри в 11 11ческий сигнал 35, соответствующии 1при наличии жидкой Фазы и "0" для воэ"духа и твердой фазы на сигнализируемом уровне.50Алгоритм сигналов 26 и 35 и значения их разности приведены в таблице,Сигнал 35 поступает на второй сигнальный вход 15 преобразовательного,блока 16. В блоке 16, на который поступает также импульс от генератора11, используемый для синхронизациии управления сбросом информации, про Формула и э о б р е т е и и я Способ контроля уровня сред в резервуаре, заключающийся в том, что н стенке резервуара возбуждают колебания, принимают эти колебания на той же стороне резервуара ныше места возбуждения, формируют из принятых сигналов электрические, сраннивают электрические сигналы с порогом, фор. мируют первые нормированные сигналы, о т л и ч а ю,щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности сигнализации уровня жидкосыпучих сред, прини" мают дополнительно колебания, прошедшие через резервуар, на его противоположной стороне, формируют иэ принятых сигналов электрические, сравнивают электрические сигналы с порогом, формируют вторые нормированные сигналы, вычитают иэ первых нормированных сигналов вторые нормированные сигналы, формируют электрический ныходной сигнал наличия сыпучего вещества с жидкостью на контролируемом уровне при амплитуде разности, равной нулю, и сигнал наличия жидкости при отрицательной амплитуде разности нормированных сигналов, 1 Нормирован- Среда в дозировочные сигнв- ной емкости Блок лыи ихразность Твердая(сыпу"чая) Воздух Жид- кость Величина 1сигнала 26Величина 0сигнала 35Разность 1сигналов 12 13 16 изводится вычитание нормированногосигнала 35 из нормированного сигнала 26. При равенстве нулю или близости к нему данной разности в блоке 16формируется сигнал 36 наличия твердой фазы на контролируемом уровне.Последний поступает в блок 8, которын выдает электромеханическое воздействие 37 для управления подачейдозируемой жидкосыпучей среды 4 втрубчатый питатель иэ технологичес"кой емкости 5,1471078 0"(адердая цт жцдкая среба) Ю /суеда- жа 0 иасаь Яав О 0 срейааз 0 ушная или аберба Составитель М.Абросимовхред А.Кравчук Корректор О.Кравцов р С.Пека писное В твенно-издательский комбинат "Патент", г.Ужго л. Гагарина, 10 оиз з 1581/44НИИПИ Госуда Тираж бб 0 П венного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская на открытиям при ГКН д. 4/5