Ультразвуковой сигнализатор уровня осадка

 

Изобретение касается измерения уровня осадка в жидкости и может быть использовано при очистке сточных вод. Цель изобретения - повышение надежности работы сигнализатора, и обеспечение ремонтопригодности датчика. Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы, которыми запускается генератор, вырабатывающий радиоимпульс, который возбуждает пьезопреобразователь 3, излучающий при этом в среду акустический импульс. Последний отражается отражателем 4, и преобразуется в электрический сигнал пьезопреобразователем 3. Если уровень осадка выше места расположения датчика, то сигнал сильно поглощается и не возвращается обратно на пьезопреобразователь 3. Сигнал с пьезопреобразователя 3 через аттенюатор 5 поступает на вход диодного ограничителя 6, собранного на светодиодах. Ограничитель 6 снижает уовень исходного сигнала до 1,5 - 2 В, что необходимо для исключения возможности перегрузки усилителя 7 по входу. Одновибраторы 10 и 11 обеспечивают работу пикового детектора 8, подключенного к выходу усилителя 7 только в момент прихода полезного сигнала. При нарушении герметичности датчика вода попадает в корпус датчика и шунтирует пьезообразователь 3. Это вызывает прекращение свечения светодиодов диодного ограничителя 6, что сигнализирует о разгерметизации датчика. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 F 23/28

ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ f KHT СССР

v

1 l

3 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ. ЗУ (21) 4490409/10 (22) 04.10.88 (46) 15.07.91. Бюл, М 26 (71) Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства, Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации и гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" и Каучно-исследовательский институт автоматизации производственных процессов в промышленности (72) В.А. Рычков, В.И. Кудрявцев, Е.И. Головатый, Д.М. Читадзе и В.П. Марятов (53) 534.232 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 301180, кл. G 01 F 23/28, 1969.

Авторское свидетельство СССР

517800, кл, G 01 F 23/28, 1975. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАТОР

УРОВНЯ ОСАДКА (57) Изобретение касается измерения уровня осадка в жидкости и может быть использовано при очистке сточных вод. Цель изобретения — повышение надежности работы сигнализатора и обеспечение ремонтопригодности датчика. Синхронизатор 1 Ы о 1663441 А1 вырабатывает синхроимпульсы, которыми запускается генератор, вырабатывающий радиоимпульс, который возбуждает пьезопреобраэователь 3, излучающий при этом в среду акустический импульс, Последний отражается отражателем 4 и преобразуется в электрический сигнал пьезопреобраэователя 3. Если уровень осадка выше места расположения датчика, то сигнал сильно поглощается и не возвращается обратно на пьеэопреобразователь 3. Сигнал с пьезопреобразователя 3 через аттенюатор 5 поступает на вход диодного ограничителя 6, собранного на светодиодах. Ограничитель 6 снижает уровень исходного сигнала до 1,5-2

В, что необходимо для исключения возможности перегрузки усилителя 7 по входу. Одновибраторы 10 и 11 обеспечивают работу пикового детектора 8, подключенного к выходу усилителя 7 только в момент прихода полезного сигнала. При нарушении герметичности датчика вода попадает в корпус датчика и шунтирует пьеэопреобразователь

3. это вызывает прекращение свечения светодиодов диодного ограничителя 6, что сигнализирует о разгерметизации датчика, 1 и. ф-лы,2 ил.

1663441

35

45

55

Изобретение относится к измерению уровня осадка в жидкости, границы раздела жидких сред, имеющих различное акустическое сопротивление, и может быть использовано в области очистки сточных вод, а также в нефтеперерабатывающей, горнорудной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является обеспечение ремонтопригодности датчика и повышение надежности работы сигнализатора.

На фиг.1 изображена функциональная схема сигнализатора; на фиг.2 — принципиальная схема диодного ограничителя.

Сигнализатор содержит синхронизатор

1, генератор 2 зондирующих импульсов, пьезопреобразователь 3, отражатель 4, аттенюатор 5, диодный ограничитель 6, усилитель 7, стробируемый пиковый детектор 8, формирователь 9 выходного сигнала, первый и второй одновибраторы 10 и 11, при этом последовательно соединенные одновибраторы 10 и 11 подключены входом к второму выходу синхронизатора 1, а выходом — к управляющему входу пикового детектора 8. Вход генератора 2 соединен с первым выходом синхронизатора 1, а выход— с приемно-излучающим пьезопреобразователем 3, напротив которого на расстоянии

30-40 мм находится отражатель 4, при этом генератор 2 расположен в корпусе датчика, Выход пьезопреобразователя 3 подключен к входу последовательно соединенных аттенюатора 5, диодного ограничителя 6, усилителя 7, пикового детектора 8 и формирователя 9 выходного сигнала, на выходе которого образуется информационный и управляющий сигнал наличия осадка. Диодный ограничитель 6 имеет дополнительный информационный выход

"Герметичность датчика".

Сигнализатор работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы, которыми запускается генератор

2 зондирующих импульсов и на его выходе формируются сигналы, представляющие собой пачки высокочастотных импульсов, с крутым передним фронтом и экспоненциально убывающей амплитудой. Импульсы подаются на пьезопреобразователь 3 и излучаются им в контролируемую среду. Проходя сквозь контролируемый слой, они ослабляются в результате рассеяния (отражения) их энергии находящимися в воде частицами, затем попадают на отражатель

4, от которого отражаются и, снова проходя через среду, принимаются преобразователем 3, который преобразует их в электрические сигналы. На вход диодного ограничителя 6 с пьезопреобразователя 3 через аттенюатор 5 поступает как исходный сигнал с амплитудой импульса до 50 В, так и полезный сигнал с амплитудой до 1 В, Диодный ограничитель 6 снижает уровень исходного сигнала до 1,5 — 2 В и затем оба сигнала усиливаются усилителем 7. Одновибраторы 10 и 11 обеспечивают работу пикового детектора только в момент прихода полезного сигнала (в интервал времени от

40 до 60 мкс с момента излучения зондирующего импульса).

При отсутствии осадка амплитуда импульса на выходе пикового детектора 8 достаточно высока и формируется сигнал

"Осадка нет", в противном случае формируется сигнал "Осадок" и на выходе блока 9 появляются информационный и управляющий сигналы.

Диодный ограничитель 6 выполняет свои функции и его светящийся светодиод сигнализирует о том, что зондирующий импульс подается на пьезопреобразователь.

8 случае потери герметизации — попадания воды внутрь преобразователя она шунтирует пьезоэлемент, энергия исходного импульса теряется на электролиз и нагрев и на вход диодного ограничителя 6 данный импульс не поступает. Отсутствие свечения диода сигнализирует об аварийной ситуации, Формула изобретения

Ультразвуковой сигнализатор уровня осадка, содержащий последовательно соединенные синхронизатор. генератор зондирующих импульсов и пьезопреобразователь, расположенный в корпусе датчика, отражатель, установленный на фиксированном расстоянии от пьезопреобраэователя в контролируемой среде, первый одновибратор, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, второй одновибратор,. последовательно соединенные усилитель. пиковый детектор и формирователь выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью обеспечения ремонтопригодности датчика и повышения надежности путем обеспечения сигнализации и герметичности датчика, в устройство дополнительно введены аттенюатор и диодный ограничитель, содержащий не менее одного светодиода, и при этом вход аттенюатора подключен к пьезопреобразователю, выход аттенюатора соединен с входом диодного ограничителя, к выходу которого подключен усилитель, вход второго одновибратора подключен к выходу первого одновибратора, выход вто1663441

Составитель М. Бандура

Редактор М; Бандура Техред M.Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 2258 Тираж 430 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рого одновибратора подключен к входу стробирования пикового детектора, а генератор зондирующего импульса расположен в корпусе датчика,