Ультразвуковой измеритель уровня жидкости

 

ОП ИСА

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

37253

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.12.73 (21) 1976029/10 с присоединением заявки Ие (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.76. Бюллетень Ме 44

Дата опубликования описания 08.12.76 (51) М. Кл.2 G 01F 23/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 551.48.018.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Платонов, Л. А. Мусяков и П. А. Обновленский (71) Заявитель Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к средствам контроля уровня жидких сред.

Известны устройства, принцип работы которых основан на измерении уровня по затуханию ультразвуковых колебаний в погруженном в жидкость волноводе. Недостатком таких устройств является наличие специального волновода, занимающего место в сосуде.

Известен также измеритель уровня, содержащий излучатель и приемник акустических колебаний, расположенные на стенке сосуда на одной вертикали по разные стороны от поверхности жидкости, усилитель и индикатор. Однако этот измеритель не обеспечивает достаточной точности измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения уровня.

Это достигается тем, что ось излучателя образует тупой угол с направлением на приемник, а стенка между излучателем и приемником в горизонтальном сечении имеет плоско-выпуклую или двояковыпуклую форму.

Кроме того, толщина стенки между излучателем н приемником находится в пределах 0,4—

0,7 длины волны излучаемых колебаний в материале стенки.

На чертеже показана схема предлагаемого ультразвукового измерителя уровня жидкости. На стенку 1 емкости, являющуюся проводником ультразвуковых волн, с наружной стороны установлены излучатель 2 и приемник 3, электрически связанные соответственно с генератором 4 частоты и усилительно5 измерительным устройством 5. На индикаторном устройстве 6 сигнал калибруется в значениях уровня.

К излучателю 2 от генератора 4 подводятся ультразвуковые колебания необходимой ам10 плитуды и частоты. Излучатель под определенным углом излучает ультразвуковые колебания вниз по стенке емкости; они доходят до приемника 3, где преобразуются в электрический сигнал, который через усилительно-измерительное устройство 5 подается на индикаторное устройство 6.

Если в емкости находится жидкость, то в зоне соприкосновения жидкости и стенки емкости часть ультразвуковой энергии пере20 ходит в жидкость и затухает там, причем эта величина тем больше, чем больше зона соприкосновения, т. е. чем больше уровень, тем больше энергии затухает в жидкости.

Независимость показаний ультразвукового измерителя уровня от изменения состава и температуры жидкостей обеспечивается принципом измерения, а именно: ультразвуковой сигнал, поступающий на приемник, зависит только от отношения акустических сопротивлений сред металл-жидкость и величины зоны

537253

Формула изобретения

Составитель В. Лаптев

Техред М. Семенов

Редактор Рыбалова

Корректор Т. Добровольская

Заказ 2534/1 Изд. № 1803 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 их соприкосновения, т. е. на показания уровнемера влияет изменение значения отношения акустических сопротивлений металл-жидкость. Этот параметр при изменении состава жидкости и температуры меняется незначительно.

Угол установки излучателя выбран из условия обеспечения наибольшего пропускания ультразвуковой волны в стенку емкости с образованием бегущей волны.

Для создания MHIIHMBJIbHQI рассеяния ультразвуковой энергии по стенке емкости, внутренняя сторона ее в промежутке между излучателем и первичным измерительным преобразователем выполнена плоской, в результате чего за счет фокусирующих свойств наружной поверхности стенки между излучателем и первичным измерительным преобразователем образуется акустический волновод.

Оптимальные условия функционирования устоойства обеспечиваются в случае, когда толщина стенки находится в пределах 0,4—

0,7 длины волны излучаемых колебаний в материале стенки.

1. Ультразвуковой измеритель уровня жидкости, содержащий излучатель и приемник акустических колебаний, расположенные на

10 одной вертикали по разные стороны от поверхности жидкости, усилитель и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, ось излучателя образует тупой угол с направлением на прием15 ник, а стенка между излучателем и приемником в горизонтальном сечении имеет плосковыпуклую или двояковыпуклую форму.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что толщина стенки между излучателем

20 и приемником находится в пределах 0,4 — 0,7 длины волны излучаемых колебаний в материале стенки.