Ультразвуковое устройство для измерения уровня поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей

ОЮЗ СОВ ОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИ 80150084(51)4 С 01 Р 23 ТЕТ ТЕНИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4051172/24-108.04.8615.08,89, БюБ,И,Махнюк,М 30 А.Уша.А,Розо)ельство СССР23/00, 1969,ьство СССР23/28, 1981. 21,128,82(088.Авторское свиде75, кл. С 01 Р орское свидете 995, кл. С 01 Й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ИМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛАДВУХ НЕСМЕ 1 ЦИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ(57) Изобретение относится к акустическим устройствам для непрерывногоизмерения границы раздела двух несмешивающихся жидкостей и может найти применение в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности, Цель изобретения - повышение13 1500842 4 точности измерений. Устройство содержит акустический датчик 1 с тремяприемниками 2, 3 и 4 и тремя излучателями 8, 9 и 10, генератор 14 синхроимпульсов, который через линию 15задержки возбуждает излучатели и через ключи 16 и 17 подает синхроимпульсы в линию 18 связиВ устройстве имеются также селектор 19 импульсов, арифметический блок 20, цифроаналоговый преобразователь 21 и регистрирующий прибор 22, которые осуществляют прием электрических сигналов с линии 18 связи, вычисление рас Изобретение относится к акустическим устройствам для непрерывного измерения границы раздела двух несмешивающихся жидкостей и может найти применение в нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение точности измерении.На фиг.1 приведена блок-схема уст ройства; на Фиг,2 - временные диаграммы напряжения в линии связи и на выходе селектора импульсовУстройство состоит из акустического датчика 1, включающего три приемника 2-4 с усилителями 5-7 и три излу 35чателя 8-10 с генераторами зондирующих импульсов 11-13, генератора синхроимпульсов 14, линии задержки 15,двух формирователей 16 и 17, линиисвязи 18, селектора импульсов 19,арифметического блока 20, цифроаналогового преобразователя 21.и регистрирующего прибора 22,Излучатели и приемники в трех акустических каналах, образованных парой излучатель-.приемник, расположены на расстояниях 1 , 1, 1соответственно, 11 оверхность раздела двух жидкостей находится между излучателем 10 и50 приемником 4, при этом. расстояние 1 является диапазоном измерения устройства, а плоскость излучателя 10 является началом отсчета уровня Х до поверхности раздела жидкостей,Каждый приемник с усилителем и каждый излучатель с генератором зондирующих импульсов размещены в отдельном герметичном контейнере стояния от плоскости излучателя 10 доповерхности раздела жидкостей и ре- .гистрацию этого расстояния. В устройстве обеспечивается повышение точности измерений уровня поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостейза счет того, что в каждом из трехакустических каналов датчика, образованных парами излучатель-приемникакустические импульсы не претерпевают искажений, обусловленных дифракцией акустических волн на элементахконструкции на пути их распространения, 2 ил . Устройство работает следующим образом,Генератор синхроимпульсов 14.генерирует импульсы, открывающие Формирователь 16, при этом в линии связиФормируются синхроимпульсы определенной амплитуды на резисторе, находящемся в селекторе импульсов 19. Импульсы на выходе линии задержки 15задержаны относительно синхроимпульсов на время Со, превышающее длительность синхроимпульсов, Эти импульсыоткрывает Формирователь 17, формирующий в линии связи импульсы, следующиеза синхроимпульсами Одновременноэти импульсы запускают генераторы зондирующих импульсов 11, 12, 13, Излучатели 8-10, подключенные к выходамгенераторов зондирующих импульсов,преобразуют электрические зондирующие импульсы в ультразвуковые, которые, распространяясь в жидкостях, достигают соответствующих приемников2-4, где преобразуются в электрические импульсы, усиливаются усилителями 5-7 и поступают в линию связи,при этом временные интервалы междуначалом импульса запуска зондирующих генераторов и началом каждогоиз импульсов, Формируемых на выходеусилителей, соответствуют временираспространения ультразвуковых импульсов в каждом акустическом канале,Таким образом, в линии связи 18при каждом такте работы генераторасинхроимпульсов формируется последо 1вательность импульсов 23 (4 иг,2),из которой при помощи селектора 19выделяются синхроимпульс 24, импульс5 350084225 запуска зондирующих генераторов Формула и выходные импульсы 2 бусилителей,В арифметическом блоке 20 произ- Ультразвук водится преобразование временных ин- мерения уровн терваловЗ в цифровои код дву5и вычисление расстояния нри помощи держащее акус выражения ящий иэ перво 6изобретения где Х - расстояние от плоскостиизлучателя 1 О до поверхности раздела жидкостей; С, , з - временные интервалы меж 2ду импульсом 25 и импульсами 26, 27 28, соответствующие времени распространения акустических импульсов в первом, второми третьим акустических каналах;1, 1, 1 З - расстояния между плоскостями излучателей и приемников соответственно в первом, втором, третьим акустических каналах,На выходе арифметического блока 20 величина Х представлена в цифровом коде. Преобразование этого кода в аналоговый сигнал производится при помощи цифроаналогового преобразователя 21 выход которого подключен к регистрирующему прибору 22Точность измерения устройства определяется в основном точностью измерения временных интервалов между импульсами запуска зондирующих генераторов и импульсами, получаемыми на выходе усилителей, а также точностью арифметического блока. овое устройство для изя поверхности разделаающихся жидкостей, сотический датчик, состого излучателя с генератором зондирующих импульсов и первого, второго и третьего приемниковс усилителями, линию связи, к которой подключены выходы усилителей ипоследовательно соединенные селекторимпульсов, арифметический блок, циф роаналоговый преобразователь и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппенияточности измерений, акустический дат-чик дополнительно снабжен вторым итретьим излучателями с генераторамизондирующих импульсов, причем первый приемник, первый излучатель ивторой излучатель расположены последовательно в нижней половине акусти ческого датчика, а в верхней половине датчика последовательно расположены второй приемник, третий излучатель и третий приемник, при этом устройство снабжено генератором синхро импульсов, линией задержки и двумяФормирователями, все генераторы зондирующих импульсов выполнены в видесинхронизируемых генераторов, выходгенератора синхроимпульсов подключен 25 к входу первого формирователя ивходу линии задержки, выход линии задержки подключен к входам синхронизации генераторов зондирующих импульсови к входу второго Формирователя, а 40 выходы формирователей соединены с линией связи.1500842 002 М.Абросимо Редактор И.Сегляни орректор Н.Коро 4 Тираж 660 аказ 485 ГКНТ СССР НИИПИ Го изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 СоставителТехред М,диды ственного комитета по и 113035, Москва, Ж, Подписноебретениям и открытиямаушская наб., д. 4/5