19.06.2019
219.017.88f1

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002419074
Дата охранного документа
20.05.2011
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к ультразвуковым контрольно-измерительным устройствам и может быть использовано для контроля уровня жидкостей в резервуарах. Сущность изобретения: устройство содержит электроакустический преобразователь, блок измерения и регистрации, вертикально закрепленный звукопровод, заполненный жидкостью, на конце которого установлен электроакустический преобразователь. Отражатель в конце звукопровода выполнен в виде угольника с прямым углом между сторонами и горизонтальной площадкой между ними, который ориентирован относительно звукопровода таким образом, что часть излучения от электроакустического преобразователя попадает на горизонтальную площадку под прямым углом, а часть - на сторону угольника под углом в 45° к поверхности. Технический результат: повышение надежности, упрощение и повышение точности измерения уровня жидкости в резервуарах, в том числе и подземных. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к ультразвуковым контрольно-измерительным устройствам и может быть использовано для контроля уровня жидкостей в резервуарах.

Известен ультразвуковой уровнемер, зондирующий поверхность жидкости ультразвуковым излучением через газовую среду и измеряющий время распространения ультразвуковых колебаний от излучателя до границы раздела двух сред и обратно (Уровнемер ультразвуковой. Руководство по эксплуатации. Санкт-Петербург. Размещен на сайте www.vzljot.ru).

Недостатками такого уровнемера является сложность создания электроакустических преобразователей, имеющих малые габариты и вес (Хамидуллин В.К. Ультразвуковые контрольно-измерительные устройства и системы. Издательство Ленинградского университета, 1989, с.152-154), а также необходимость в применении мощных электроакустических преобразователей для компенсации значительного затухания интенсивности ультразвуковых колебаний, которое наблюдается при распространении их в газовой среде (А.А.Горбатов, Г.Е.Рудашевский. Акустические методы измерения расстояний и управления. Энергоиздат 1981, с.39-44).

Известен импульсный измеритель уровня жидкости, измеряющий уровень жидкости в резервуаре, зондируя поверхность жидкости через стенку сосуда электроакустическим преобразователем, прикрепленным ко дну резервуара с наружной стороны (И.А.Бородина и др. Акустические методы измерения и контроля уровней жидкости в резервуарах. Издательство Саратовского университета, 2002, с.9-14). Применение такого уровнемера затруднительно, если сосуд с жидкостью находится под землей и отсутствует доступ к его донной поверхности с наружной стороны.

Известен уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС, позволяющий измерить уровень жидкости в резервуаре с недоступной донной стенкой, содержащий погружной датчик, который размещается на специальной штанге, опускаемой на дно сосуда через фланец (http://benc.kiev.ua/).

Недостатком такого уровнемера является сложность его эксплуатации, так как непосредственно излучатель-приемник акустических колебаний погружен в жидкость, и при выходе его из строя необходима остановка технологического процесса и разгерметизация сосуда, что особенно нежелательно при наличии в резервуаре токсичной жидкости (например, этилмеркаптан, применяемый в газовой промышленности для одоризации природного газа).

Прототипом предлагаемого изобретения является ультразвуковое устройство для измерения уровня жидкостей (авторское свидетельство СССР №1721444, кл. G01F 23/28. Опубликовано в бюл. №11 от 23.03.92), содержащее заполненный жидкостью звукопровод, выполненный в виде трубы L-образной формы, на одном конце которой закреплен электроакустический преобразователь, а другой конец закрыт пластиной, (причем сгибы звукопровода снабжены отражателями, установленными под углом 45° относительно осевой линии трубы), поплавок, установленный снаружи звукопровода, от которого должно происходить отражение ультразвуковых волн.

К недостаткам прототипа относятся наличие в составе устройства подвижного поплавка, уровень погружения которого зависит от свойств жидкости, отсутствие учета зависимости скорости распространения ультразвука от температуры, а также наличие на нижнем конце звукопровода пластины, которая уменьшает интенсивность падающих на поверхность поплавка ультразвуковых волн.

Техническим результатом применения предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно в нем отсутствуют подвижные части в составе, учитывается зависимость скорости распространения ультразвуковых волн от температуры, а также не содержит в составе пластину на нижнем конце звукопровода.

Сущность изобретения заключается в том, что отражатель в конце звукопровода выполнен в виде угольника с прямым углом между его сторонами и горизонтальной площадкой между ними, который ориентирован относительно звукопровода таким образом, что часть излучения от электроакустического преобразователя попадает на горизонтальную площадку под прямым углом, а часть - на сторону угольника под углом в 45° к поверхности.

На чертеже приведена схема ультразвукового уровнемера, поясняющая его устройство и принцип работы.

Ультразвуковой уровнемер состоит из вертикально закрепленного на резервуаре 5 с жидкостью звукопровода 3, на нижнем конце которого установлен отражатель 4 в виде угольника с прямым углом между сторонами и горизонтальной площадкой между ними. Нижний конец звукопровода с отражателем погружается в жидкость (уровень которой необходимо измерить) до дна резервуара. На верхнем конце звукопровода, находящегося с наружной стороны резервуара, установлено 90° колено 2, на котором устанавливается электроакустический преобразователь 1. Ко второму выходу колена подводится трубопровод, по которому происходит процесс перемещения жидкости в резервуар или из него.

Уровнемер работает следующим образом. Для работы уровнемера необходимо, чтобы звукопровод и колено были заполнены жидкостью. Их заполнение жидкостью произойдет при операциях по перемещению жидкости через звукопровод. Если жидкость уже находится в резервуаре, то звукопровод и колено заполняют жидкостью, создав в резервуаре избыточное давление. Ультразвуковые импульсы, излучаемые электроакустическим преобразователем 1 через стенку колена 2, попадают в звукопровод и, распространяясь в нем, достигают отражателя 4. Часть излучения отразится от горизонтальной площадки отражателя и по звукопроводу вернется к электроакустическому преобразователю. Другая часть излучения попадет на наклонную поверхность отражателя, отразившись от нее, достигнет другой наклонной поверхности отражателя и, отразившись от нее, достигнет границы раздела газ-жидкость 6 под прямым углом. Отразившись от этой границы, ультразвуковая волна вернется к электроакустическому преобразователю. Зная расстояние от электроакустического преобразователя до горизонтальной площадки отражателя (его предварительно необходимо измерить), время распространения ультразвуковой волны до отражателя и время распространения до поверхности жидкость-газ, определяют уровень жидкости в резервуаре по формулам

l1=ν·t1; l1+h=ν·t2

откуда ,

где

l1 - расстояние (фиксированное значение для данного резервуара) от электроакустического преобразователя до дна резервуара;

ν - скорость распространения ультразвука в жидкости;

t1 - время распространения ультразвука от электроакустического преобразователя до дна резервуара;

t2 - время распространения ультразвука от электроакустического преобразователя до уровня жидкости

Ультразвуковое устройство для измерения уровня жидкости в резервуарах, содержащее электроакустический преобразователь, блок измерения и регистрации, заполненный рабочей жидкостью вертикально закрепленный звукопровод, на одном конце которого установлен электроакустический преобразователь, отличающееся тем, что отражатель на конце звукопровода выполнен в виде угольника с прямым углом между сторонами и горизонтальной площадкой между ними, который ориентирован относительно звукопровода таким образом, что часть излучения от электроакустического преобразователя попадает на горизонтальную площадку под прямым углом, а часть - на сторону угольника под углом в 45° к поверхности.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-1 из 1.
18.03.2020
№220.018.0cb1

Способ автоматической одоризации природного газа и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к газовой промышленности и может быть использована на газораспределительных станциях для подачи одоранта в поток газа с целью придания ему запаха. Способ автоматической одоризации газа включает периодическое заполнение мерной емкости из сосуда с одорантом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716796
Дата охранного документа: 16.03.2020
Показаны записи 1-5 из 5.
20.03.2013
№216.012.301f

Способ контроля материалов методом резонансной ультразвуковой спектроскопии

Использование: для неразрушающего контроля материалов и изделий методом резонансной ультразвуковой спектрометрии. Сущность заключается в том, что в образце или в изделии возбуждают и регистрируют ультразвуковые колебания в определенном диапазоне частот и о качестве судят по полученному спектру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477854
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.3408

Способ ремонта металлических трубопроводов с дефектом смещения сваренных кромок установкой ремонтной накладки

Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов и может быть использовано при ремонте и реконструкции трубопроводов, резервуаров, котлов и сосудов высокого давления. Способ ремонта металлических трубопроводов с дефектом смещение сваренных кромок установкой ремонтной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478863
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.03.2016
№216.014.c8d3

Устройство регулирования и контроля давления настройки предохранительных клапанов

Изобретение относится к устройствам регулирования (настройки) и контроля давления срабатывания предохранительных клапанов. Устройство регулирования содержит датчик силы, соединенный с контроллером. В предохранительный клапан, состоящий из крышки, входного и выходного фланцевых соединений,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578489
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.07.2019
№219.017.aa98

Автоматическое устройство аварийного закрытия крана

Изобретение относится к пневматическому оборудованию и предназначено в качестве приставки к линейным кранам, расположенным на магистральных трубопроводах, для их оперативного закрытия при нарушении их герметичности. Автоматическое устройство аварийного закрытия крана содержит герметичную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002282088
Дата охранного документа: 20.08.2006
18.03.2020
№220.018.0cb1

Способ автоматической одоризации природного газа и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к газовой промышленности и может быть использована на газораспределительных станциях для подачи одоранта в поток газа с целью придания ему запаха. Способ автоматической одоризации газа включает периодическое заполнение мерной емкости из сосуда с одорантом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716796
Дата охранного документа: 16.03.2020
+ добавить свой РИД