Результат интеллектуальной деятельности: УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИСКРЕТНЫЙ УРОВНЕМЕР
Вид РИД
Изобретение
Известны дискретные уровнемеры, содержащие размещенные на различных уровнях внутри трубы излучатели ультразвуковых колебаний, воздействующие через стенку на расположенные снаружи трубы на соответствующих уровнях приемники, включенные вместе с излучателями в цепь генератора с измерительным устройством.
Предложенный уровнемер отличается от известных тем, что в нем датчик выполнен в виде полого цилиндра с внутренними кольцевыми пазами, образующими чувствительные пояса, в каждом из которых установлены идентичные излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, состоящие каждый из пьезокерамического преобразователя и конического концентратора. Это позволяет повысить надежность уровнемера, использовать его в агрессивных, токсичных и криогенных средах.
На чертеже представлена принципиальная схема уровнемера.
Уровнемер содержит акустический датчик, соединенный электрическим кабелем с электронной аппаратурой с генератором качающейся частоты и измерительным устройством.
Датчик уровнемера выполнен в виде полого цилиндра 1, герметически закрытого с одного конца. Противоположный конец прикреплен к герметичному фланцу 2, снабженному штепсельным разъемом 3. На внутренней поверхности цилиндра проточены кольцевые пазы 4 на высоте, определяемой заданной высотой измеряемых уровней. Стенки 5 пазов 4 образуют кольцевые резонансные системы с частотой, определяемой геометрическими параметрами и физическими свойствами материала трубы.
В стенку 5 паза 4 вварены индентичные излучатель 6 и приемник 7 ультразвуковых колебаний, состоящие каждый из пьезокерамического преобразователя, соединенного коническими концентраторами. Электрические соединения преобразователей со штепсельным разъемом осуществляются гибкими проводами внутри полости цилиндра 1.
В работе прибора используются прямой и обратный пьезоэлектрические эффекты и явления воздействия жидкой среды на акустическую добротность колебательной системы. Подключенные к генератору ультразвуковых колебаний излучатели возбуждают колебания в кольцевых резонансных системах. Соответствующие приемники, расположенные в точках, диаметрально противоположных точкам расположения устройств возбуждения, преобразуют упругие колебания в электрические, управляющие работой электрической схемы и измерительного устройства.
При демпфировании наружной поверхности кольцевой резонансной системы жидкостью, ее добротность резко падает, что уменьшает величину э.д.с. на приемниках и фиксируется измерительным устройством. Изменение уровня жидкости по высоте трубы датчика дает последовательные сигналы, управляющие системой сигнализации и автоматизации.
Ультразвуковой дискретный уровнемер, содержащий датчик, подключенный к генератору ультразвуковых колебаний, и измерительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, использования в агрессивных, токсичных и криогенных средах, датчик выполнен в виде полого цилиндра с внутренними кольцевыми пазами, образующими чувствительные пояса, в каждом из которых установлены идентичные излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, состоящие каждый из пьезокерамического преобразователя и конического концентратора.
