Датчик ультразвукового уровномера

(61) Зависимое от (22) ЗаивленсИ Ас присоедине (32) Приоритет Опублнковано 15 (45) Дата опубли авт. свидетельства7.68 (21)1255577/18 51) М Кл В 06 в 1 и заявки Гоеударстааннык комитатСоаата Мнннстроа СССР ао делам изобретений и открытий(53) УИК681.128: 554.321Э (088.8) 8.74 Бюллетеиь0 ваиия описания б "ф вторыобрете Б.Е. Михалев,П. И.П .Дроздовский 71) Заявитель ЛЬТРАЭВ;тКОВОГО УРОВНОМЕРА 1Г Изобретение относится касается ультразвукового приборостроения и может использоваться для измерения уровня жидкости.Известные спиральйые датчики не обладают достаточной жесткость для обеспечения необходимой надежности и точности, особенно при больших измеряемых уровнях (в несколько: метров).Предлагаемый датчик ультразвукового уравномера отличается тем, что он снабжен цилиндрическим корпусом с отверстиями, внут ри которого через системы крепления и натяга установлены акусти чески соединенные через наконечники с преобразователями волноводц, выполненные в виде металлических лент толщиной, обеспечивакцтей скорость изгибных воля в ленте большей скорости ультразвука в контролируемой жидкости, а между волновадами укреплен отражатель в виде ряда параллельных жжин,А.И.Опарин,А,Б,Степанов и пластин, расположенных одна наддруго йа общем держателе.отражатель может быть выполнен в виде металлической лентытолщиной, равной толщине волноводов, с перрорированными прямоугольными отверстиями, расстояние между которыми составляет половинудлины изгибной волны,указанные конструктивные отличия повышают точность измеренийи надежность датчика.На фиг.1 изображен датчикс вырезами, общий вид; на фиг.2 -1 б пластинчатйй отражатель, вид сбоку; на фиг.З - отражатель в видеперфорированной ленты; на фиг.4 -ход лучей в пластинчатом отражателе; на фиг.5 - то же, в отражало теле в виде йерфорированной ленты,Корпус 1 датчика представляет собой полый цилиндр, в нижнейчасти которого имеются отверстия.В верхней части к корпусу приварен3ния к крышке контролируемого сосуда. Выше фланца приварен стакан, в котором смонтированы излучающий и приемный преобразователи 3, акустически связанные через наконечники 4 с ленточными волноводами 5, натянутыми параллельно один другому с помощью натяжного устроиства внутри цилиндра. Ленточные волноводы с большим усилием прижимаются к торцам наконечников, обеспечивая надежный акустический контакт.Натяжное устройство расположено в верхней части корпуса и состоит из коромысла б, пружины 7 и натяжного болта 8. Сверху оно герметически закрывается крышкой 9. Нижняя часть волноводов прикреплена при помощи замка 10 к дну корпуса. В Верхней части волноводы изолируются акумтически от коромысла при помощи многозвенных шарниров (цепей) 11.Между волноводами укреплен отражатель, представляющии собой ряд параллельных пластин 12, размещенных одна над другой на общем держателе 13, Отражатель может быть также выполнен в виде металлической ленты 14 толщиной,т авной толщине волноводов, с пер:= орационными прямоугольными отверстиями, расстояние между которыми составляет половину длины изгибной волны. Такой отражатель более технологичен по сравнению с пластинчатым.Толщина ленточного волновоЪ4 ЕЭ а 83 Юрения. Толщина рефлекторов выбирается из условия максимальногоотражения, т.е. равной2 игде с - скорость продольных волн вматериале реФлектора;и - произвольное целое чйсло. в Датчик уравномера работаетследующим образом.На один из преобразователей3 подается электрический радиоимпульс от передающего устройства. 5 Зтот импульс преобразуется в акустический и в виде продольнойволны поступает через наконечникна передающий ленточный волновод5, В ленточном волноводе возбуж-дается нулевая асимметричнаяволна Лэмба, которая распространяется вниз (от шарниров 11 вверхней части происходит отражение книзу). Достигнув уровня 5 жидкости, волна излучается в неепод некоторым углом к ленте, зависящим от скорости звука в жидкости при заданной частоте итолщине ленты (см. фиг.4), Затем зо волна отражается от блйжайшегоот поверхности рефлектора и падает на приемныр ланточный волновод под соответствующим углом.Так как волноводы имеют одинако вую толщину, то угол падения наприемный волновод соответствуетмаксимальной чувствительности.Колебания по приемному волноводу передаются вверх, до на5При использовании в качестве отражателя перфорированной ленты энергия поступает с передающего на приемный волновод благодаря резонансу перемычки между перфо- б рационными отверстиями на изгибной моде. Иадающая волна возбуждает перемычку, в которой возникает прямая и отраженная волна от соседних отверстий. Ц Ход лучей в этом случае показан на фиг.5.ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕГЕНИЯ1, Датчик ультразвукового уравномера, содержащий излучающий и приемный преобразователи систему крепления и волноводы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с ю цель повышения точностии надежности в работе, он снабжен Юцилиндрическим корпусом с отверстиями, внутри которого через системы крепления и натяга установлены акустически соединенные через наконечники с преобразователями волноводы, выполненные в виде металлическйх лент толщиной, обеспечивающей скорость изгибных волн в ленте, большую скорость ультразвука в контролируемой жидкости, а между волноводами укреплен отражатель в виде ряда параллельных пластин, расположенных одна над другой йа общем держателе.2. Датчик по п.1, о т л и ч а; ю щ и й с я тем, что отражатель выполнен в виде металлической ленты, толщиной, разной толщине волноводов, с перюрационными прямоугольными отверстиями, расстояние между которыми составляет половину длины изгйбной волны.Гйм Юйн оба корректорн:ЯД д ЙйоРц Составк актер В Зфрысфй Техред Тйодсин Тнраа 565 риятие Патент, Москва, Гб 9, Бережковская наб.24 НИИПИ Государственного комктет но делам изобретеин Москва, 1 И 0351 РаувСовета Мнвкстро открытыйак нвб., 4 ПоданСССР