Устройство для определения параметров среды в емкости

 

Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плотности и уровня среды в емкостях и трубопроводах различных производств. Сущность изобретения: устройство содержит ультразвуковой преобразователь, установленный на емкости , генератора, таймер, ограничитель ампл и т у д ы а нал ого - цифровой преобразователь, временной селектор и оперативно-запоминающее устройство. 2 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s 6 01 F 23/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814978/10; 4814979/10 (22) 20.03.90 (46) 30,01.93. Бюл. N 4 (71) Научно-производственное объединение

"Гидротрубопровод" (72) В.В.Селиванов (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1707481, кл. G 01 F 23/28, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

flAPAMETPQB СРЕДЫ В ЕМКОСТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для экспресс-анализа и в устройствах с автоматическим регулированием технологического процесса в различных производствах.

Известен ультразвуковой сигнализатор уровня, работа которого основана на регистрации изменения плотности среды в емкости, содержащий ультразвуковой преобразователь, установленный на боковой стенке емкости, усилитель, генератора ударного возбуждения, таймер, схемы временной и амплитудной селекции и схему обработки информации.

Недостатком этого устройства является низкая надежность, вызванная сложностью схемо-техн ическо го преобразован ия информации, построенной на аналоговых узлах.

Ближайшим к заявленному устройству (прототипом) является ультразвуковой сигнализатор плотности среды в емкости, содержащий ультразвуковой преобразователь, установленный на емкости, генератор удар„„ЯЦ„„1791722 А1 (57) Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плотности и уровня среды в емкостях и трубопроводах различных производств. Сущность изобретения: устройство содержит ультразвуковой преобразователь, установленный на емкости, генератора, таймер, ограничитель амплитуды аналого - цифровой преобразователь, временной селектор и оперативно -запоминающее устройство. 2 ил. ного возбуждения, подключенный выходом к преобразователю, два временных селектора, два RS-триггера и таймер, причем таймер подключен. первым выходом к входу генератора и S-входу первого триггера, ато- Б рым — к входу первого селектора, третьимк входу второго селектора, выход первого а селектора подключен к R-входу первого триггера и S-входу второго триггера, выход р первого триггера подключен к второму вхо. ду второго селектора, а выход второго селектора подключен к R-входу второго триггера, ограничитель амплитуды и компаратор, выход которого соединен с входом селектора, ЬЭ а вход — с выходом ограничителя, вход ограничителя соединен с преобразователем.

Недостатком данного устройства является невозможность иметь непрерывную информацию об изменении плотности среды.

Цель изобретения — повышение точно- . сти измерений.

Ц ель достигается тем, в устройство для определения параметров среды в емкости, 1791722 содержащее "ультразвуковой преобразователь, генератор ударного возбуждения, ограничитель амплитуды, вход которого соединен с преобразователем, таймер и временной селектор, один вход которого со- 5 единен с вторым выходом таймера, à первый выход. таймера подключен к входу генерагора, 69 од генератора соединен с преобразователем, введены аналого-цифровой преобразователь (АЦП), входом соеди- 10 нейный с ФьФодЬм ограничителя амплитудй ; выход АЦП подключен к другому входу временного селектора, оператив- ное запоминающее устройство (ОЗУ), вход которого соединен с выходом временного селектора, схема выделения максимума (СВМ), входом соединения с выходом временного селектора, а выход подключен к входу разрешения записи ОЗУ.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введение АЦП,ОЗУ и СВМ с указанными на схеме связями позволяет непрерывно иметь информацию об изменении плотности среды в емкости в цифровой форме, что расширяет функциональные возможности устройства, Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия", На фиг.1,2 представлена функциональная схема устройства, Ультразвуковой измеритель параметров среды в емкости содержит ультразвуковой преобразователь 1. установленный на емкости 2, генератор 3, выход которого соединен с преобразователем, таймер 4, первый выход которого соединен с входом генератора, ограничитель амплитуды 5, АЦП 6 и временной селектор 7, на один вход которого подключен второй выход таймера, а на другой — выход АЦП 6, вход АЦП 6 соединен с выходом ограничителя амплитуды, ОЗУ 8, информационный вход которого подключен к выходу временного селектора, СВМ 9, входом присоединенный к выходу временного селектора, а выходом — к входу разрешения записи ОЗУ 8, Устройство работает следующим образом.

С первого выхода таймера 4 на вход генератора 3 периодически поступают импульсы синхронизации. Зондирующие ймпульсы, синхронно возникающие на выходе генератора 3, подаются на ультразвуковой преобразователь 1, который передает через стенку емкости 2 в среду возникающий на нем акустический импульс. При различной плотности среды в емкости 2 степень демпфирования стенки этой средой в месте

55 установки преобразователя 1 будет различна. Следовательно, амплитуда отраженного от внутренней стенки импульса будет различна в зависимости от степени ее демпфирования, т.е. от плотности (уровня осадка) среды в месте установки преобразователя 1, Аналого-цифровой преобразователь измеряет амплитуды всех импульсов, включая и зондирующий, которые поступают на его вход от преобразователя 1 через ограничитель амплитуды 5. Полученные кодовые значения амплитуд всего спектра поступают на вход временного селектора 7, на другой вход этого селектора подаются в расчетное время строб-импульсы с таймера 4, которые позволяют пропустить через селектор на вход ОЗУ 8 и СВМ 9 кодовые значения амплитуд импульсов, отраженных от внутренней стенки емкости 4. В ОЗУ. должно быть: записано амплитудное значение отраженного импульса, который сам состоит из множества радиоимпульсов различной амплитуды. Схема выделения максимума 9 должна проанализировать огибающую от- раженного радиоимпульса и выдать на вход разрешение записи ОЗУ импульса, который запишет в ОЗУ амплитудное значение отраженного от внутренней стенки импульса, .

Амплитуда этого импульса будет пропорциональна плотности (уровню) среды в емко-. сти 2. При этом для определения плотности преобразователь 1 устанавливается на боковой стенке емкости 2, для определения уровня — на дне емкости 2.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров среды в емкости, содержащее ультразвуковой преобразователь, временной селектор, генератор ударного возбуждения, выход которого подключен к ультразвуковому преобразователю, таймер, первый выход которого соединен с входом генератора, а второй выход — с первым входом временного селектора, и ограничитель амплитуды, вход которого подключен к ультразвуковому преобразователю, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены аналого-цифровой преобразователь, схема выделения максимума и оперативное запоминающее устройство, при этом вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу ограничителя амплитуды. а выход — к второму входу временного селектора, выход которого подключен к первому входу оперативного запоминающего устройства и к входу схемы выделения максимума, выход которой подключен к второму входу оперативного запоминающего устройства.

1791722

Составитель Т,Сергеева

Техред М.Моргентал Корректор .М.Керецман

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 147 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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