Акустический уровнемер

 

Изобретение относится к акустическим средствам измерения и контроля уровня жидких сред и может найти применение в гидротехнике и мелиорации. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение измеряемого диапазона расстояний. Звуковой зондирующий импульс в трубе 11 отражается от каждого из отражателей 12, которые расположены в плане равномерно по периметру трубы и площади сечения которых монотонно возрастают по экспоненциальному закону. Вследствие этого амплитуды отраженных сигналов не зависят от измеряемого расстояния, чем достигается расширение диапазона измерения. Регистрирующий блок 14 заполняет каждый отрезок времени прохождения акустическим сигналом расстояния между отражателями 12 фиксированным числом импульсов, а последнего отрезка между последним отражателем 12 и уровнем жидкости по сигналу с выхода измерительного датчика 1 - соответствующим этому отрезку числом импульсов, и суммирует их. Сумма импульсов соответствует расстоянию до границы жидкости. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 О1 F 23/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АBTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНЬЯМ И ОТКРЫТИЯМ

rlPH ГКНТ СССР

1 (21) 4344867/24-10 (22) 16. 12. 87 (46) 07.06 ° 90,Бюл. В 21 (71) Проектно-конструкторский и технологический институт "Вадавтоматика и метрология" (72) Тян Хак Су, Хаи Ин Бон, Е.A.Ýäåëü и О.В.Иаевский . ,(53) 681 .128.82 (088.8)

i(56) Авторское свидетельство СССР

Ф 436241, кл."z 01 F23/28, 1974, (54) АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР

{57) Изобретение относится к акустическим средствам измерения и контроля уровня жидких сред и может найти применение-в гидротехнике и мелиорации, Цель иэобрете. ия — повышение точности измерения и расширение измеряемого диапазона расстояний. Звуковой зондирующий импульс в трубе ll

ÄÄSUÄÄ 1569567 А1

2 отражается от каждого из отражателей

12, которые расположены в плане рав" номерно по периметру трубы и площади сечения которых монотонно возрастают по экспоненциальному закону. Вследствие этого амплитуды отраженных сигна- . лов не зависят от измеряемого расстояния, чем достигается расширение диапазона измерения. Регистрируки1ий блок

14 заполняет каждый отрезок времени прохождения акустическим сигналом расстояния между отражателями 12. и фиксированным числом импульсов, а последнего отрезка между последнии отражателем 12 и уровнем жидкости по сигналу с выхода измерительного датчика 1 — соответствукщим этому от резку числом импульсов, и суммирует их, Сумма импульсов соответствует расстоянию до границы жидкости. 2 ил. С

1569567

Изобретение относится к измерениям акустическими методами и может быть использовано при контроле и измерении уровня жидких сред, например, в каналах,. водохранилищах и скважинах мелиоративных систем, Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг,l представлена структур- lp .ная схема акустического уровнемера; на фиг.2 - труба эталонного датчика, вид сверху, Акустический уровнемер содержит измерительный 1 и эталонный 2 датчики с усилителями 3 и 4,. блоками 5 и 6 возбужпения зоццирующих импульсов, излучателями 7 и 8 . и приемниками 9 и 10 акустических сигналов, включенными в измерительном датчике 1 gp в схему автоциркуляции, а в эталонном датчике 2 работающими синхронно с измерительным датчиком 1" эа счет, подключения входа блока 6 возбуждения зондирующих импульсов к выходу усили- 25 теля 3 измерительного датчика 1, трубу (волновод) 11 эталонного датчика 2, снабженную фиксированными отражателями 12, трубу (волновод) 13 измерительного датчика I и регистри- 30 рующий блок 14, Фиксированные отражатели 12 выполнены с монотонно возрастающей по закону е "(I.ре Х вЂ” расстояние между соответствующим фикси-рованным отражателем 12 и излучате.лем 8) площадью отражающей поверхности и расположены в плане равномер но по периметру волновода 11 эталонного,датчика 2.

Акустический уровнемер работает 40 следующим образом, При включении питания блок 5 возбуждает с помощью излучателя 7 зондирующий акустический импульс в трубе 13., который, отразившись от 45 поверхности жидкости, достигает входа приемника 9 и воспринимается им, Пос. ледний преобразует акустический импульс в электрический, по которому (после его усиления усилителем 3) 5<» .срабатывают уже оба блока 5 и 6 возбуждения зондирующих импульсов. Зондирующий импульс в трубе 11 отражается OT каждо ГО из фиксированных От ражателей 12» причем отраженные импульсы, достигающие приемника 10, имеют одинаковую амплитуду вследствие увеличения площади oтражающей поверхности фиксированных ОтражатеФо р мул а и з о б р е т е ни я

Акустический уровиемер, содержащий узел регистрации„ измерительный датчик и эталонный датчик, включающий выполнение формы в виде трубы с разнесенными по высоте отражателями, излучателем и приемником.акустического сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения Er расширения диапазона измерения отражатели расположены в плане равномерно по периметру волно- . вода и выполнены с монотонно возрастающей от излучателя площадью отражающей поверхно сти, определяемой соотношением площадь i-ro отракателя,м площадь последнего Отражателя, и коэффициент поглощения звука, 1/м; расстояние до -го Отражателя, м; — диапазон измегения, м, где $.

1 м

Х лей 12 с увеличением радстояния Х от. излучателя 8 и приемника 9 до них по закону е ", т„е, обратному затуханию акусти.ческого сигнала. Равномерное распределение фиксированных отражателей 12 по окружности трубы

I 1 (фиг,2) позволяет каждому отраженному сигналу достичь приемника 10 по оптимальному прямому пути, Таким .образом,. достигается расширение диапазона измерения, так как амплитуда принимаемых сигналов не зависит от измеряемого расстояниях Х (т. е., от диапазона из мер ения ), и

Оно может быть любым достаточно большим, Регистрирующий блок 14 производит заполнение каждого отрезка времени праха гдения акустическим сигналом расстояния, между фиксированным отражателем 12 фиксированиь:м числом импульсов, а последнего отрезка между ио следним фиксиров ашрам отражателем

12 и уровнем жидкости по сигналу с выхода измерительного датчика 1 соот,ветствующим этому отрезку числом импульсс о в, и произ водит и х суммиро в ание

Сумма импульсов соответствует расстоянию дО уровня жидкО сти, 1569567

Риг.2

Составитель В,Ветров

Редактор И. Горная Техред Л. Сердюкова

Корректор С,Черни

Заказ.l437 Тираж 540 Под пи с но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101