FI59880B - PROCESSING OF ORGANIZATION FOR THE EXPLORATION OF EQUIPMENT HOS ETT I EN BEHAOLLARE INNESLUTET MATERIAL - Google Patents

PROCESSING OF ORGANIZATION FOR THE EXPLORATION OF EQUIPMENT HOS ETT I EN BEHAOLLARE INNESLUTET MATERIAL Download PDF

Info

Publication number
FI59880B
FI59880B FI771198A FI771198A FI59880B FI 59880 B FI59880 B FI 59880B FI 771198 A FI771198 A FI 771198A FI 771198 A FI771198 A FI 771198A FI 59880 B FI59880 B FI 59880B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
acoustic
pulse
output
input
sweep curve
Prior art date
Application number
FI771198A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI59880C (en
FI771198A (en
Inventor
Nikolai Ivanovich Brazhnikov
Nikolai Nikolaevich Khavsky
Vladimir Fedorovich Kravchenko
Original Assignee
Vnii K Tsvetmetavtomatika
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SU762348738A external-priority patent/SU1348656A1/en
Priority claimed from SU762348577A external-priority patent/SU947837A1/en
Priority claimed from SU762355918A external-priority patent/SU678315A1/en
Priority claimed from SU762355919A external-priority patent/SU798493A1/en
Priority claimed from SU762361105A external-priority patent/SU798744A1/en
Priority claimed from SU762373614A external-priority patent/SU892293A1/en
Priority claimed from SU762380280A external-priority patent/SU947834A1/en
Priority claimed from SU7602383179A external-priority patent/SU581380A1/en
Priority claimed from SU762386080A external-priority patent/SU1377597A2/en
Priority claimed from SU762398438A external-priority patent/SU1377598A1/en
Application filed by Vnii K Tsvetmetavtomatika filed Critical Vnii K Tsvetmetavtomatika
Publication of FI771198A publication Critical patent/FI771198A/fi
Publication of FI59880B publication Critical patent/FI59880B/en
Publication of FI59880C publication Critical patent/FI59880C/en
Application granted granted Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • G01N29/032Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4454Signal recognition, e.g. specific values or portions, signal events, signatures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02809Concentration of a compound, e.g. measured by a surface mass change

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

rBl KU U LUTUSJ UI.KAISU - Q 0rBl KU U LUTUSJ UI.KAISU - Q 0

Mfi ™ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 98 80 C (45) Γ , 1 / " (51) K».lk.3/lnt.CI.3 G 01 N 29/02 SUOMI —FINLAND (21) P»ttnttihtk.mu«-P»unt»nieknlng 771198 (22) Hikamispilvt — Arwekningtdig 15-0¾«77 (23) Alkupllvt — Giltlghctsdtg 15-01+.77 (41) Tullut Julkliulul — Bllvlt offmtllg 17 · 10.77Mfi ™ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 98 80 C (45) Γ, 1 / "(51) K» .lk.3 / lnt.CI.3 G 01 N 29/02 ENGLISH —FINLAND (21) P »ttnttihtk.mu «-P» unt »nieknlng 771198 (22) Hikamispilvt - Arwekningtdig 15-0¾« 77 (23) Alkupllvt - Giltlghctsdtg 15-01 + .77 (41) Tullut Julkliulul - Bllvlt offmtllg 17 · 10.77

Patentti· ia rekisterihallitus .... .,..., ,, , . . ,, .. , _ ' (44) Nlhtivlkilpanon jt kuul.Julkaltun pvm. — ^ oPatent and Registration Board ....., ..., ,,,. . ,, .., _ '(44) Nlhtivlkilpanon et al. - ^ o

Patent· ech registerstyrelsen ' Anaökan utlagd och utUkrliwn publkarmd JU.Uö.öl (32)(33)(31) Pyydatty «tuoikcus —Bagird prlorlttt l6 . OU. j6 16.0¾.76, lO.O5.76, lO.05.76, 12.05.76, 12.05.76, 12.05.76, 21.06.76, 21.06.76, 01.07.76, Ol.07.76, Ol.07.76, 08.07.76, 12.07.76, 12.08.76, 12.08.76, 12.08.76 USSR(SU) 23I+8577, 23I+8738, 2355918, 2355919, 2359878, 2361105, 236325I+, 23736m, 2380861, 2380280, 2383172, 2383179, 2386080, 2387999, 2395661, 23981+ 38, 23981+39 (71) Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky i Konstruktorsky Institut "Tsvetmet-avtomatika", Dmitrovskoe shosse 129, Moskva, USSR(SU) (72) Nikolai Ivanovich Brazhnikov, Moskva, Nikolai Nikolaevich Khavsky, Moskva, Vladimir Fedorovich Kravchenko, Moskva, USSR(SU) (7¾) Qy Kolster Ab (5¾) Menetelmä ja laite säiliöön suljetun aineen ominaisuuksien mittaamiseksi - Förfarande och anordning för mätning av egenskaper hos ett i en beha.1-lare inneslutet material Tämä keksintö kohdistuu laitteistoon, jolla toteutetaan automaattinen säätö teknillisille muuttujille tuotantoprosesseissa teollisuuden eri aloilla käyttäen apuna akustisia värähtelyjä sekä erityisesti menetelmään, millä mitataan aineen, erityisesti nesteen ominaisuuksia säiliössä ja laitteeseen tämän menetelmän toteutta-miseks i.Patent · ech registerstyrelsen 'Anaökan utlagd och utUkrliwn publkarmd JU.Uö.öl (32) (33) (31) Pyydatty «tolikcus —Bagird prlorlttt l6. OU. j6 16.0¾.76, 10.O5.76, 10.05.76, 12.05.76, 12.05.76, 12.05.76, 21.06.76, 21.06.76, 01.07.76, Ol.07.76, Ol.07.76, 08.07. 76, 12.07.76, 12.08.76, 12.08.76, 12.08.76 USSR (SU) 23I + 8577, 23I + 8738, 2355918, 2355919, 2359878, 2361105, 236325I +, 23736m, 2380861, 2380280, 2383172, 2383179, 2386080 , 2387999, 2395661, 23981+ 38, 23981 + 39 (71) Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky i Konstruktorsky Institut "Tsvetmet-avtomatika", Dmitrovskoe shosse 129, Moscow, USSR (SU) (72) Nikolai Ivanovich Brazhnikov, Moscow, Nikolai Nikolai , Moscow, Vladimir Fedorovich Kravchenko, Moscow, USSR (SU) (7¾) Qy Kolster Ab (5¾) Method and apparatus for measuring the properties of a substance enclosed in a container The invention relates to an apparatus for the automatic adjustment of technical variables in production processes in various fields of industry with the aid of acoustic vibrations and, in particular, to a method for measuring the properties of the substance, in particular the liquid, in the container and in the apparatus for carrying out this method i.

Tätä keksintöä voidaan käyttää automaattisissa säätösystee-meissä hydrometallurgisissa prosesseissa ja konsentraatioprosesseissa raudan ja muun kuin raudan metallurgiassa, kemian, öljytuoteteolli-suuden ja elintarviketeollisuuden aloilla sekä muilla aloilla automaattista nesteen ominaisuuksien kosketuksetonta mittausta varten, nesteen ollessa sijoitettuna säiliöön.The present invention can be used in automatic control systems in hydrometallurgical processes and concentration processes in the iron and non-ferrous metallurgy, chemical, petroleum and food industries, and other fields for automatic non-contact measurement of liquid properties with the liquid placed in a tank.

Säädetyt tuotantoprosessit voidaan tunnistaa erilaisista tekijöistä, jotka destabiloivat aineksen ominaisuuksia sekä aiheuttavat 2 59880 erilaisia vaikeuksia niissä keinoissa, mitä käytetään tällaisen aineen ominaisuuksien mittaamiseen. Tällaisiin tekijöihin sisältyy teollisuuden tuotantoprosessien yhteydessä akustisten värähtelyjen epästabiilisuus tai lisääntynyt vaimentuminen kyseessä olevassa väliaineessa, epästabiili läpäisevyys, nesteen sekoittuminen ilma-kuplien vaikutuksesta, mukana olevien kiinteitten hiukkasten epästabiili pitoisuus tässä nesteessä ja muut vastaavat tekijät.The regulated production processes can be identified by various factors that destabilize the properties of the material as well as cause 2 59880 different difficulties in the means used to measure the properties of such a substance. Such factors include, in the context of industrial production processes, instability or increased attenuation of acoustic vibrations in the medium in question, unstable permeability, mixing of the liquid by air bubbles, unstable concentration of solid particles in the liquid, and the like.

Perusvaatimus, joka menetelmille ja laitteille asetetaan mittausominaisuuksia varten säiliössä olevalle nesteelle, esim. nesteen liuosten konsentraatiota varten, muodostuu edellä mainittujen, mittausten luotettavuuteen ja tarkkuuteen vaikuttavien destabilisoi-vien tekijöiden vaikutuksen minimoimisesta. Muihin vaatimuksiin sisältyy mittausten herkkyys, huoltohenkilökunnan turvallisuus , laitteen rakenteen yksinkertaisuus ja halvat hinnat kaupallisesti.The basic requirement for methods and equipment for measuring properties of a liquid in a tank, e.g. for the concentration of liquid solutions, consists in minimizing the effect of the above-mentioned destabilizing factors affecting the reliability and accuracy of the measurements. Other requirements include sensitivity of measurements, safety of maintenance personnel, simplicity of device design, and low prices commercially.

Jotta voitaisiin mitata säiliössä olevan nesteen ominaisuuksia voidaan käyttää erilaisia menetelmiä ja erilaisia toteutustapoja tällaisille menetelmille. Ne voidaan jakaa kahteen ryhmään riippuen niiden teknillisistä periaatteista: näytesondilla toimivat ja koskettamatta toimivat menetelmät. Ensimmäisessä ryhmässä tuodaan herkät koestimet, jotka syöttävät tietoa nesteestä tähän säiliöön missä neste on ja ne ovat kosketuksissa nesteen kanssa. Toisessa ryhmässä sijaitsevat tunto-osat säiliön ulkopuolella eivätkä ne ole alttiina suoralle kosketukselle nesteen kanssa, jonka ominaisuuksia tulee mitata.In order to measure the properties of the liquid in the tank, different methods and different implementations for such methods can be used. They can be divided into two groups depending on their technical principles: sample probe and non-contact methods. The first group introduces sensitive testers that supply information about the liquid to this tank where the liquid is and are in contact with the liquid. The sensors in the second group are located outside the tank and are not exposed to direct contact with the liquid whose properties are to be measured.

Ensimmäisestä ryhmästä tunnetaan jo resonanssimenetelmä sekä laite aineen ominaisuuksien mittaamiseksi. Tämä menetelmä muodostuu siitä, että sijoitetaan ultraäänilähde säiliöön ja lisäksi siihen sijoitetaan heijastin, mikä on sijoitettu kiinteälle etäisyydelle edellisestä. Kiinteä ultraääniaalto muodostetaan syöttölähteen ja heijastimen välille. Tämän aallon taajuus riippuu sen väliaineen ominaisuuksista, missä ultraäänilähde ja heijastin sijaitsevat.From the first group, a resonance method and a device for measuring the properties of a substance are already known. This method consists of placing an ultrasonic source in a container and, in addition, placing a reflector placed at a fixed distance from the former. A solid ultrasonic wave is formed between the supply source and the reflector. The frequency of this wave depends on the characteristics of the medium in which the ultrasonic source and reflector are located.

Tämän menetelmän toteuttava laite muodostuu ultraäänilähdettä ja heijastinta lukuunottamatta laajakaistaisesta sähkövahvistimen generaattorista yhdistettynä sähköisesti ultraäänilähteeseen ja mittari- laitteesta, mikä merkitsee akustisen itseherätteisen taajuuden vaihtelut nestekerroksessa ultraäänilähteen ja heijastimen välillä.With the exception of the ultrasonic source and the reflector, the device implementing this method consists of a broadband electric amplifier generator electrically connected to the ultrasonic source and a measuring device, which means variations in the acoustic self-excitation frequency in the liquid layer between the ultrasonic source and the reflector.

Tämä menetelmä ja laite on kuitenkin tunnettavissa huonosta 1 luotettavuudesta ja tarkkuudesta mitattaessa viskoosien väliaineiden 3 59880 ominaisuuksia, joihin sisältyy suspensoituna olevia kiinteitä hiukkasia näitten hiukkasten tarttuessa kiinni ultraäänilähteeseen ja heijastimeen.However, this method and apparatus are known for their poor reliability and accuracy in measuring the properties of viscous media 3,59880, which include suspended solid particles as these particles adhere to the ultrasonic source and reflector.

Ensimmäisenä mainitusta ryhmästä tunnetaan myös kapasitiivinen menetelmä sekä laite nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi. Tämä menetelmä muodostuu siitä, että herkkä osa sijoitetaan säiliön sisään ja valmistetaan kahdeksi levyksi (tai tangoksi), joiden välissä on tietty välys, ja sitten herkän osan kapasiteetti, mikä riippuu tässä välitilassa olevan väliaineen eristeominaisuuksista, mitataan ja tämä kapasiteetti toimii osoituksena säiliössä olevan nesteen tarvittavasta ominaisuudesta. Laite tämän menetelmän toteuttamiseksi sisältää paitsi kapasiteetille herkän osan, mittarin, jolla mitataan kapasiteetin vaihtelut tässä osassa, mitkä vaihtelut sitten liittyvät nesteen ominaisuuksien vaihteluihin.A capacitive method and a device for measuring the properties of a liquid are also known from the former group. This method consists of placing the sensitive part inside a container and making it into two plates (or rods) with a certain clearance between them, and then measuring the capacity of the sensitive part, depending on the insulating properties of the medium in this intermediate, and indicating the required liquid in the container. feature. The device for carrying out this method includes not only a capacity-sensitive part, a meter for measuring variations in capacity in this part, which variations are then related to variations in the properties of the liquid.

Yllä kuvattu menetelmä ja laite nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi ovat puutteellisia siinä suhteessa, että ne eivät ole luotettavia väliaineen kapasiteetin epästabiilisuuden johdosta ja vaihtelujen johdosta herkän osan välyksessä ja tämän johdosta sen kapasiteetissa johtuen nesteessä suspensoituna olevien hiukkasten vaikutuksesta.The method and apparatus for measuring the properties of a liquid described above are deficient in that they are unreliable due to instability of the capacity of the medium and variations in the clearance of the sensitive part and consequently in its capacity due to particles suspended in the liquid.

Ensimmäisenä mainitun ryhmän joukossa tunnetaan myös impedans-simenetelmä sekä laite nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi.Among the first mentioned group, an impedance method and a device for measuring the properties of a liquid are also known.

Tämä menetelmä muodostuu säiliössä sijaitsevan ultraäänilähteen impedanssin mittaamisesta, näiden muutosten riippuessa sen nesteen ominaisuuksista, missä syöttölähde on sijoitettuna. Laite tämän menetelmän toteuttamiseksi sisältää ultraäänilähteen kytkettynä sähköisten värähtelyjen generaattoriin sekä muistiinmerkitsijämittarin syöttölähteen impedanssin vaihtelujen mittaamiseksi.This method consists of measuring the impedance of an ultrasonic source in a tank, these changes depending on the properties of the liquid in which the supply source is located. The device for carrying out this method comprises an ultrasonic source connected to an electric vibration generator and a recorder meter for measuring the impedance variations of the supply source.

Yllä kuvattu menetelmä ja laite on tunnettavissa nesteen mit-tausominaisuuksien huonosta tarkkuudesta ja mittaamisen riittämättömästä luotettavuudesta. Tämä aiheutuu pienehköistä vaihteluista syöttölähteen sähköisessä impedanssissa, joita aiheuttaa muutokset nesteen aikaansaamassa syöttölähteen akustisessa vaimennuksessa kun nesteen ominaisuudet vaihtelevat,The method and apparatus described above are known for the poor accuracy of the measuring properties of the liquid and the insufficient reliability of the measurement. This is due to small variations in the electrical impedance of the supply source caused by changes in the acoustic attenuation of the supply source caused by the liquid as the properties of the liquid vary,

Yleinen haittapuoli' kaikille kolmelle yllä kuvatulle menetelmälle ja laitteelle ensimmäisenä mainitusta ryhmästä muodostuu myös siitä, että herkät osat tulee sijoittaa säiliön sisään, mikä 59880 vaatii teknillisen prosessin keskeyttämisen tämän laitteen asentamista, vioittumista estävää huoltoa tai korjausta varten. Sitä paitsi tällaisten laitteiden toimintaikä ja luotettavuus laskee paljon kun säiliöt täytetään vahvavaikutteisilla aineilla.A common drawback to all three of the above methods and devices described above also consists in the need to place sensitive parts inside the tank, which 59880 requires the technical process to be interrupted for installation, damage maintenance or repair of this device. Besides, the service life and reliability of such devices decreases a lot when the tanks are filled with strong substances.

Nämä haittapuolet eivät ole olemassa yllä mainitun toisen ryhmän mukaisissa menetelmissä ja laitteissa.These disadvantages do not exist in the methods and devices of the second group mentioned above.

Toisen ryhmän menetelmien joukossa tunnetaan jo radio-isotooppimenetelmä sekä laite nesteiden ominaisuuksien mittaamiseksi, jollaisia ominaisuuksia on esim. nesteliuosten konsentraatio.Among the methods of the second group, a radioisotope method and a device for measuring the properties of liquids, such as the concentration of liquid solutions, are already known.

Tämä menetelmä muodostuu radioaktiivisen säteilyn absorption vaihtelujen mittaamisesta, säteilyn kulkiessa teknillisen säiliön kautta sen akselin poikki ja näiden muutosten ollessa seurauksia muutoksista säiliössä olevan nesteen ominaisuuksissa. Laite tämän menetelmän toteuttamiseksi muodostuu radioaktiivisen säteilyn lähteestä ja vastaanottimesta sijoitettuna yksi kummallekin puolelle säiliötä sen ulkopinnalle ja mittarilaitteesta, joka on yhdistetty vastaanottimeen.This method consists of measuring the variations in the absorption of radioactive radiation as the radiation passes through the technical tank across its axis and these changes are the result of changes in the properties of the liquid in the tank. The device for carrying out this method consists of a source of radioactive radiation and a receiver placed one on each side of the container on its outer surface and a measuring device connected to the receiver.

Tämä menetelmä ja laite väliaineen rajapintojen ilmaisimeksi on puutteellinen siinä suhteessa että se ei ole tarkka, se on monimutkainen rakenteeltaan ja kallis minkä lisäksi on olemassa mahdollinen säteilyvaara huoltohenkilöstölle.This method and device for detecting media interfaces is deficient in that it is inaccurate, complicated in structure and expensive, in addition to which there is a potential radiation hazard to service personnel.

Tunnetaan vielä menetelmä nesteen läsnäolon havaitsemiseksi tietyssä säiliössä.A method for detecting the presence of a liquid in a particular container is still known.

Tämä menetelmä muodostuu siitä, että muodostetaan akustisen värähtelyn pulsseja ja ne syötetään nesteeseen säiliön seinän läpi, normaalin suunnassa tähän seinään nähden ja sitten akustiset merkit vastaanotetaan niiden kuljettua säiliön seinän läpi ja muodostetaan sähkösignaali, joka kuljettaa tietoa kyseessä olevan nesteen ominaisuuksista .This method consists of generating pulses of acoustic vibration and applying them to a liquid through a tank wall, in a normal direction relative to that wall, and then receiving acoustic signals as they pass through the tank wall and generating an electrical signal carrying information about the properties of the liquid.

Yllä kuvatussa menetelmässä sähkösignaalin amplitudi on osoituksena kyseessä olevan nesteen ominaisuuksista. Vaihtelut tässä amplitudissa riippuvat erotuksista akustisen aallon läpäistessä säiliön sisällä nesteen tässä säiliössä, joita ominaisuuksia kyseisellä menetelmällä sitten mitataan.In the method described above, the amplitude of the electrical signal is an indication of the properties of the liquid in question. Variations in this amplitude depend on the differences in the acoustic wave passing through the tank inside the liquid in the tank, the properties of which are then measured by that method.

Tunnetaan jo laite säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi, mikä muodostuu akustisesta anturista kytkettynä pulssigeneraattoriin ja mikä sijaitsee välittömästi säiliön seinän 5 59880 ulkopinnalla. Tämä anturi kehittää akustisia värähtelypulsseja, jotka syötetään nesteeseen säiliön seinän läpi ja vastaanotetaan ja muunnetaan sitten akustisiksi signaaleiksi, joka syötetään sähköisen tietosignaalin muotoilijan signaalituloon, joka tietosignaali sisältää tietoa kyseessä olevan nesteen ominaisuuksista. Muotoilijan ulostulo on kytketty sähköisesti mittauslaitteen sisääntuloon, mikä on yhdistetty sähkösignaalin amplitudin muistiinmerkitsijään. Amplitudi on osoituksena nesteen ominaisuuksien vaihteluista.A device for measuring the properties of a liquid in a container is already known, which consists of an acoustic sensor connected to a pulse generator and which is located immediately on the outer surface of the container wall 5 59880. This sensor generates acoustic oscillation pulses which are applied to the liquid through the wall of the container and are received and then converted into acoustic signals which are fed to the signal input of an electronic data signal shaper, which data signal contains information about the properties of the liquid in question. The output of the designer is electrically connected to the input of the measuring device, which is connected to the amplitude recorder of the electrical signal. Amplitude is an indication of variations in the properties of a fluid.

Tämä menetelmä nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi säiliössä sekä laite tämän menetelmän toteuttamiseksi ei salli kun sitä sovelletaan erilaisilla teollisuuden aloilla, esim. kaivosteollisuudessa, hydrometallurgiassa ja tietyillä kemian teollisuuden aloilla riittävää eli tyydyttävää tarkkuuden tasoa, mikä johtaa merkityksellisiin virheisiin kuten myös monimutkaisempaan rakenteeseen ja tämän johdosta suurempaan laitteen kaupalliseen hintaan.This method of measuring the properties of a liquid in a tank and the apparatus for carrying it out do not allow a sufficient or satisfactory level of accuracy when applied in various industries, such as mining, hydrometallurgy and certain chemical industries, leading to significant errors as well as more complex design and consequent higher commercial life. at the cost of.

Tämä voidaan osoittaa siitä tosiasiasta peräisin olevaksi, että säiliöiden poikkileikkaukset ovat suuria, joskus 8-10 metriä, mikä johtaa suureen difraktiohajontaan akustisessa aallossa sekä huomattavaan amplitudin pienentymiseen vastaanottimen alueella.This can be shown to stem from the fact that the cross-sections of the tanks are large, sometimes 8-10 meters, leading to a large diffraction scatter in the acoustic wave as well as a considerable decrease in amplitude in the receiver area.

Jotta voitaisiin pienentää difraktion vaikutusta tulisi säteilyn lähdettä ja säteilyn aallon taajuutta kasvattaa, mikä vaatii selvää nousua sähköisten värähtelyjen generaattorin tehossa, mikä merkitsee vastaavasti monimutkaisempaa laitteistoa ja laitteen suurempaa hintaa.In order to reduce the effect of diffraction, the radiation source and the frequency of the radiation wave should be increased, which requires a clear increase in the power of the electric vibration generator, which means correspondingly more complex equipment and a higher cost of the equipment.

Sitä paitsi nestemäisessä väliaineessa läsnä olevat kaasu-kuplat ja kiinteät hiukkaset johtavat merkitykselliseen siellä kulkevan akustisen aallon hajontaan, mille on tunnusomaista vastaanotetun aallon amplitudin eksponenttiaalinen vaimentuminen säiliöön koon kasvaessa, Tämä on useiden virheiden aikaansaajana ja tekee usein tämän menetelmän ja laitteen käytännössä käyttökelvottomaksi.In addition, the gas bubbles and solid particles present in the liquid medium lead to a significant scattering of the acoustic wave passing there, which is characterized by the exponential attenuation of the amplitude of the received wave into the tank as the size increases, This is the cause of many errors and often makes this method and apparatus practical.

Tämän keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada menetelmä säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi sekä laite tämän menetelmän toteuttamiseksi, jotta täten taattaisiin nesteen ominaisuuden mittaamisen korkea luotettavuus.It is an object of the present invention to provide a method for measuring the properties of a liquid in a container and an apparatus for carrying out this method, in order to guarantee a high reliability for measuring the property of a liquid.

Eräs toinen tämän keksinnön tarkoitus on lisätä tällaisten mittauksien tarkkuutta.Another object of the present invention is to increase the accuracy of such measurements.

Vielä eräs nyt kyseessä olevan keksinnön tarkoitus on tehdä tämän laitteen rakenteesta ja sen toiminnasta yksinkertaisempi ja 6 59880 tämän johdosta alentaa sen kaupallista hintaa ja huollon kustannuksia.Yet another object of the present invention is to simplify the structure and operation of this device and, as a result, to reduce its commercial cost and maintenance costs.

Nämä tarkoitukset toteutetaan siten menetelmässä säiliöön suljetun aineen sellaisten ominaisuuksien mittaamiseksi, joiden muutos liittyy aineen akustiseen impedanssinmuutokseen, jonka menetelmän mukaan aineeseen kohdistetaan säiliön seinämän läpi ja kohtisuoraan tätä vastaan jaksottaisia akustisia värähtelypulsseja ja säiliön seinän läpi menevät akustiset signaalit vastaanotetaan ja muutetaan sähkösignaaliksi, joka sisältää tietoa aineen ominaisuuksista, ja menetelmälle on tunnusomaista, että säiliön seinän läpi menevät akustiset signaalit vastaanotetaan akustisen impedanssin-muutoksen kohdissa esiintyvän heijastuman jälkeen akustisten värähte-lypulssien sisäänsyöttövyöhykkeellä, että vastaanotetuista akustisista heijastuspulsseista hyödynnetään ainoastaan sellaiset, jotka syntyvät vähintään yhdenkertaisen heijastumisen seurauksena säiliön seinän sisäpinnasta, ja että sinänsä tunnettuja yhteyksiä määrättyjen suureiden välillä, jotka ovat peräisin hyödynnettävien heijastus-pulssien ajallisesti peräkkäisistä maksimi- ja minimiamplitudeista muodostetuista eripolaarisista verhokäyristä ja säiliöön suljetun aineen akustisesta impedanssista, käytetään hyväksi aineen mainittujen ominaisuuksien mittaamiseksi.These objects are thus achieved in a method for measuring the properties of a substance enclosed in a container, the change in which is related to the change in acoustic impedance of the substance, by applying periodic acoustic oscillation pulses through and perpendicular to the container wall and receiving and converting the acoustic signals through the container. the method is characterized in that the acoustic signals passing through the wall of the tank are received after the reflection at the points of acoustic impedance change in the input zone known connections between certain quantities originating during the utilization of the reflection pulses different polar envelopes formed by successive maximum and minimum amplitudes and the acoustic impedance of the substance enclosed in the container are utilized to measure said properties of the substance.

On edullista, että yhden verhokäyrän määrättynä suureena käytetään verhokäyrän ja sen nollatason välistä pintaa ja muodostetaan tämän pinnan suhde sellaiseen aikaväliin, joka on verrannollinen kahden peräkkäin sijoitetun akustisen värähtelypulssin väliseen aikaan.It is preferred that the surface between the envelope and its zero plane be used as a predetermined quantity of one envelope, and the ratio of this surface to a time interval proportional to the time between two successively placed acoustic oscillation pulses is formed.

On hyödyllistä, että tämän lisäksi mitataan verhokäyrän maksi-miamplitudi ja sitä verrataan kyseiseen suhteeseen.It is useful to measure the maximum amplitude of the envelope in addition to this and to compare it with that ratio.

On edullista, että yhden verhokäyrän mainitun suureen mittaamiseksi erotetaan tämän verhokäyrän etu- ja takareunasta osuus, jonka molemmat päät sijaitsevat kahdella, tämän verhokäyrän maksimiampli-tudiin nähden vähintään yhden suuruusluokan verran pienemmällä amp-lituditasolla, ja määritellään osuuksien päiden aikaväli (T4=t2“t^).It is preferred that in order to measure said magnitude of one envelope, a portion having both ends at two amplitudes at least one order of magnitude smaller than the maximum amplitude of this envelope be separated from the leading and trailing edges of this envelope and the intervals of the leg ends defined (T4 = t2 't). ^).

On edullista, että alempi amplituditaso asetetaan säädettäväksi akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän maksimiamplitudin vaihteluihin nähden.It is preferred that the lower amplitude level be set to be adjustable with respect to variations in the maximum amplitude of the acoustic impulse reflection envelope.

On hyödyllistä, että yhden verhokäyrän mainitun suureen mittaamiseksi erotetaan tämän verhokäyrän takareunasta osuus, jonka molemmat päät sijaitsevat kahdella, tämän verhokäyrän maksimiamplitu- 7 59380 diin nähden vähintään yhden suuruusluokan verran pienemmällä ampli-tuditasolla, synnytetään erotetun osuuden ajallisesti myöhempää päätä vastaava sähköimpulssi sekä sähköinen vertausimpulssi hetkenä, joka sijaitsee verhokäyrän takareunaan kuuluvan aikavälin sisällä, ja mitataan sähköimpulssin ja sähköisen vertausimpulssin aikaväli.It is useful to measure said envelope by separating from the trailing edge of this envelope a portion whose two ends are located at two amplitude levels at least one order of magnitude smaller than the maximum amplitude of this envelope, generating an electrical pulse , located within the time interval at the trailing edge of the envelope, and measuring the time interval between the electrical pulse and the electrical reference pulse.

On joustavaa, että sähköinen vertausimpulssi synnytetään aikaviiveellä, joka on suhteellinen akustisen impulssiheijastuman verho-käyrän maksimiamplitudissa tapahtuvaan muutokseen.It is flexible that the electrical reference pulse is generated with a time delay proportional to the change in the maximum amplitude of the envelope curve of the acoustic pulse reflection.

Käytännössä on edullista, että yhden verhokäyrän mainitun suureen mittaamiseksi erotetaan tämän verhokäyrän takareunasta osuus, jonka pituus vastaa akustisen värähtelyimpulssin likimain kaksinkertaista kulkuaikaa säiliön seinän läpi ja jonka etäisyys tämän verhokäyrän etureunasta on vähintään yhden suuruusluokan verran suurempi kuin akustisen värähtelyimpulssin kaksinkertainen kulkuaika säiliön seinän läpi, ja mitataan verhokäyrän maksimiamplitudi tällä osuudella,In practice, in order to measure said magnitude of one envelope, a portion corresponding to approximately twice the travel time of the acoustic oscillation pulse through the tank wall and at least one order of magnitude greater than the acoustic oscillation is separated from the trailing edge of this envelope the maximum amplitude of the envelope on this section,

On joustavaa, että mainitun osuuden (pääosuuden) ja kyseisen verhokäyrän etureunan välistä erotetaan lisäosuus, jonka etäisyys tämän verhokäyrän pääosuudesta on moninkertainen akustisen värähtely-impulssin kaksinkertaiseen säiliönseinän läpikulkuaikaan nähden, ja verhokäyrän maksimiamplitudeja tällä lisäosuudella verrataan keskenään .It is flexible to distinguish between said portion (main portion) and the leading edge of said envelope an additional portion whose distance from the main portion of this envelope is a multiple of twice the tank wall transit time of the acoustic vibration pulse, and the maximum amplitudes of the envelope by this additional portion.

On myös käyttökelpoista, että yhden verhokäyrän mainitun suureen mittaamiseksi todetaan akustisen impulssiheijastuksen kahden erinapaisen verhokäyrän etureunojen aikavälin etumerkki.It is also useful to determine the sign of the time interval of the leading edges of two different polar envelopes of acoustic impulse reflection in order to measure said magnitude of one envelope.

Yllä kuvatut tarkoitukset toteutetaan myös laitteessa säiliöön suljetun aineen ominaisuuksien mittaamiseksi, jossa laitteessa on impulssigeneraattoriin liitetty akustinen muunnin, joka on sijoitettu välittömästi säiliön seinän ulkopinnalle ja joka synnyttää akustisia värähtelyimpulsseja, jotka säteilevät aineeseen säiliön seinän läpi, vastaanotetaan ja muunnetaan akustisiksi signaaleiksi, jotka syötetään tietosignaaligeneraattorin signaalituloon, joka generaattori synnyttää signaalin, joka sisältää tietoa aineen ominaisuuksista, ja generaattorin lähtö on liitetty mittausyksikön tuloon, joka on puolestaan liitetty rekis-teröimiskojeeseen. « · 8 59880The purposes described above are also implemented in a device for measuring the properties of a substance enclosed in a container, which has an acoustic transducer connected to a pulse generator located immediately on the outer wall of the container and generating acoustic oscillations , which generator generates a signal containing information on the properties of the substance, and the output of the generator is connected to the input of a measuring unit, which in turn is connected to a recording device. «· 8 59880

Laite on tunnettu sarjakytkennästä, johon kuuluu aikaviiveyksikkö sähköimpulssien hidastamiseksi, jonka tulo on kytketty impulssigeneraattorin lähtöön, valikoiva impulssigeneraattori, sekä valikoiva vahvistin akustisten signaalien vahvistamiseksi, jonka signaalitulo on kytketty akustiseen muuntimeen, ja verhokäyrän demodulaattorista säiliön seinän ulkopinnan ja aineen välille syntyvän akustisen impulssiheijastuman verhokäyrien demoduloimiseksi, demodulaattorin tulon ollessa sähköisesti kytketty valikoivan vahvistimen lähtöön ja sen lähdön ollessa sähköisesti kytketty tietosignaaligeneraattorin signaalituloon.The device is characterized by a series circuit comprising a time delay unit for decelerating electrical impulses, the input of which is connected to the output of a pulse generator, a selective pulse generator, a selective amplifier for amplifying acoustic signals between the the input of the demodulator being electrically connected to the output of the selective amplifier and its output being electrically connected to the signal input of the data signal generator.

On edullista, että tietosignaaligeneraattori on tehty akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän inegraattorin perusteella.It is preferred that the data signal generator is made based on the envelope integrator of the acoustic pulse reflection.

On hyödyllistä, että laite tunnetaan akustisen impulssiheijas-tuman verhokäyrää varten olevasta huipunilmaisimesta, jonka tulo on sähköisesti kytketty akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän demodulaattorin lähtöön ja jonka lähtö on sähköisesti kytketty mittaus-yksikön toiseen tuloon, jolloin mittausyksikkönä on differentiaali-piiri.It is advantageous for the device to be known from a peak detector for an acoustic pulse reflection envelope, the input of which is electrically connected to the output of the acoustic pulse reflection envelope demodulator and the output of which is electrically connected to another input of the measuring unit, the measuring unit being a differential circuit.

On myös mahdollista, että laite tunnetaan huipunilmaisimesta akustisen impulssiheijastuman verhokäyrää varten, jonka tulo on liitetty verhokäyrän demodulaattorin lähtöön, sähkösignaalien jakajasta, jonka tulot on liitetty akustisen impulssiheijastuman verho-käyrää varten olevan huipunilmaisimen ja verhokäyrän integraattorin lähtöön ja jonka lähtö on liitetty mittausyksikön tuloon, ja vertaus-signaaligeneraattorista sähköisen vertaussignaalin synnyttämiseksi, jonka lähtö on yhteydessä sen mittausyksikön toiseen tuloon; jona on differentiaalipiiri,It is also possible for the device to be known from a peak detector for an acoustic pulse reflection envelope whose input is connected to the output of an envelope demodulator, an electrical signal divider whose inputs are connected to an acoustic pulse reflection output curve a signal generator for generating an electronic reference signal, the output of which is connected to the second input of its measuring unit; which has a differential circuit,

On edullista, että laite koostuu rajoittimesta akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän rajoittamiseksi kahdelle amplitudi-tasolle, joka synnyttää sähköimpulssin, jonka etu- ja takareuna vastaavat akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän niitä kahta osuutta, joiden päät sijaitsevat mainitulla kahdella amplitudi-tasolla, jolloin rajoittimen tulo on liitetty verhokäyrän demodulaattorin lähtöön ja sen lähtö on liitetty sähköimpulssien kestoaikaa mittaavan tietosignaaligeneraattorin tuloon.It is preferred that the device comprises a limiter for limiting the envelope of the acoustic impulse reflection to two amplitude levels, generating an electrical impulse having a leading and trailing edge corresponding to the two portions of the acoustic impulse reflection envelope whose ends are located at said two amplitude levels. and its output is connected to the input of a data signal generator measuring the duration of the electrical pulses.

9 598809,59880

On myös hyödyllistä, että laite on muodostettu akustisen impulssiheijastuman verhokäyrää varten tarkoitetusta huipunilmai-simesta akustisen impulssiheijastuman verhokäyrästä erotettujen osuuksien alemman amplituditason säätämiseksi, jonka tulo on sähköisesti kytketty verhokäyrän demodulaattorin lähtöön ja jonka lähtö on sähköisesti kytketty rajoittimen ohjattuun tuloon.It is also useful that the device is formed of a peak detector for an acoustic pulse reflection envelope to adjust the lower amplitude level of the portions separated from the acoustic pulse reflection envelope, the input of which is electrically connected to the output of the envelope demodulator and the output is electrically connected.

On myös joustavaa, että tietosignaaligeneraattorissa on rajoitin akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän rajoittamiseksi kahdelle amplitudi-tasolle osuuden erottamiseksi akustisen impulssiheijastuman verho-käyrän takareunasta sekä rajoittimen kanssa sarjaan kytketty diffe-rentoimiselin, joka synnyttää verhokäyrän takareunasta erotettua osuutta vastaavan sähköimpulssin, jolloin rajoittimen tulo toimii tietosignaaligeneraattorin tulona ja differentoimiselimen lähtö toimii tietosignaaligeneraattorin lähtönä, ja että laitteessa on aikaviiveyksikkö sähköimpulssien hidastamiseksi, joka synnyttää sähköisen vertausimpulssin ja jonka tulo on liitetty impulssigeneraattorin lähtöön ja lähtö on liitetty mittausyksikön toiseen tuloon, joka mittaa aikavälejä.It is also flexible that the data signal generator has a limiter to limit the envelope of the acoustic pulse reflection to two amplitude levels to separate the portion from the trailing edge of the curtain of the acoustic pulse reflection. the output acts as an output of a data signal generator, and that the device has a time delay unit for decelerating electrical pulses which generates an electrical reference pulse and whose input is connected to the output of the pulse generator and the output is connected to another input of the measuring unit.

On myös edullista, että laite on muodostettu akustisen impulssiheij astuman verhokäyrää varten tarkoitetusta huipunilmaisimesta, jonka tulo on liitetty verhokäyrän demodulaattorin lähtöön, sekä yksiköstä sähköimpulssien ajallisen hidastamisen ohjaamiseksi, jonka tulo on liitetty huipunilmaisimen lähtöön ja jonka lähtö on liitetty aikaviiveyksikön ohjattuun tuloon.It is also preferred that the device is formed of a peak detector for an acoustic pulse reflection envelope, the input of which is connected to the output of the envelope demodulator, and a unit for controlling the time deceleration of electrical pulses, the input of which is connected to the peak detector output.

On edullista, että laite on tunnettu siitä, että sähköistä tietosignaalia varten olevassa tietosignaaligeneraattorissa on akustisen impulssiheijastuman kyseisen verhokäyrän takareunan osuuden erottamiseksi sarjakytkentä , joka koostuu toisesta aikaviiveyksiköstä sähköimpulssien hidastamiseksi, toisesta valikoivasta impulssigeneraattorista ja valikoivasta vahvistimesta kyseisen verhokäyrän amplitudin vahvistamiseksi, että laitteessa on huipunilmaisin akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän erotettua osuutta varten, jonka tulo on liitetty valikoivan vahvistimen.lähtöön, ja 1 o 59880 että toisen aikaviiveyksikön tulo on liitetty impulssigeneraattorin lähtöön ja se toimii sähköisen tietosignaalin tietosignaali-generaattorin ohjattuna tulona, jonka signaalitulona on akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän amplitudin vahvistimena toimivan valikoivan vahvistimen signaalitulo ja lähtönä on huipunilmaisimen lähtö.It is preferred that the device is characterized in that the data signal generator for the electrical data signal has a series circuit consisting of a second time delay unit for decelerating the electric pulse amplifier, a second selective impulse generator and a selective impulse generator for a separated portion, the input of which is connected to the output of a selective amplifier, and 1 o 59880 that the input of the second time delay unit is connected to the output of a pulse generator and acts as a controlled input of an electronic data signal data signal generator. is the peak detector output.

Sitä paitsi on hyödyllistä, että laite on muodostettu sarja-kytkennästä, johon sisältyy kolmas aikaviiveyksikkö sähköimpulssien hidastamiseksi, kolmas valikoiva impulssigeneraattori valikoivien impulssien synnyttämiseksi, toinen valikoiva vahvistin akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän amplitudin vahvistamiseksi ja kyseisen verhokäyrän takareunan lisäosuuden erottamiseksi, joka sijaitsee verhokäyrän pääosuuden ja sen etureunan välissä, ja toinen huipun-ilmaisin akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän erotettua lisä-osuutta varten, jolloin seuraavat osat on liitetty toisiinsa: kolmannen aikaviiveyksikön tulo impulssigeneraattorin lähtöön, toisen valikoivan vahvistimen signaalitulo verhokäyrän demodulaattorin lähtöön ja toisen huipunilmaisimen lähtö differentiaalipiiriksi rakennetun mittausyksikön toiseen tuloon.In addition, it is useful that the device is formed of a series circuit including a third time delay unit for decelerating electrical impulses, a third selective pulse generator for generating selective pulses, a second selective amplifier for amplifying the amplitude of the acoustic impulse reflection envelope , and a second peak detector for the separated additional portion of the acoustic pulse reflection envelope, wherein the following components are interconnected: a third time delay unit input to the pulse generator output, a second selective amplifier signal input to the envelope demodulator output, and a second peak detector output differential circuit.

On myös mahdollista, että laite on muodostettu sarjakytken-nästä, johon sisältyy kolmas aikaviiveyksikkö sähköimpulssien hidastamiseksi, kolmas valikoiva impulssigeneraattori, toinen valikoiva vahvistin akustisen impulssiheijastuman verhokäyrän amplitudia varten, joka on tarkoitettu erottamaan verhokäyrän mainitun pääosuuden ja sen takareunan välissä sijaitseva osuus tämän verhokäyrän takareunasta, sekä toinen huipunilmaisin erotettua verhokäyrän lisä-osuutta varten, jolloin kolmannen aikaviiveyksikön tulo on liitetty impulssigeneraattorin lähtöön ja toisen valikoivan vahvistimen signaalitulo on liitetty verhokäyrän demodulaattorin lähtöön, sähkö-signaalien jakajasta, jonka tulot on liitetty verhokäyrän erotettuja osuuksia varten tarkoitettujen ensimmäisen ja toisen huipunilmaisimen lähtöön ja jonka lähtö on liitetty mittausyksikön tuloon, ja vertaus-signaaligeneraattorista, jonka lähtö on kytketty differentiaali-piirinä toimivan mittausyksikön toiseen tuloon.It is also possible that the device is formed of a series circuit comprising a third time delay unit for decelerating electrical impulses, a third selective pulse generator, a second selective amplifier for acoustic impulse reflection envelope amplitude for separating the envelope a second peak detector for the additional envelope of the envelope, the input of the third time delay unit being connected to the output of the pulse generator and the signal input of the second selective amplifier being connected to the output of the envelope demodulator; is connected to the input of the measuring unit, and from a reference signal generator, the output of which is connected to the second input of the measuring unit acting as a differential circuit.

On edullista, että laite koostuu standardi-impulssin muotoilijasta, joka toimii sähkötietosignaalin tietosignaaligeneraattorina, jolloin standardi-impulssin muotoilijassa tapahtuu akustisen 'impulssiheij astuman verhokäyrän etureunaa vastaavan standardisoidun sähkö- 11 59880 impulssin muotoilu, sekä sarjakytkennästä, johon sisältyy toinen verhokäyrän demodulaattori akustisen impulssiheijastuman toista verhokäyrää varten, jonka tulo on kytketty valikoivan vahvistimen lähtöön, ja toinen standardi-impulssin muotoilija akustisen impulssi-heijastuman toisen verhokäyrän etureunaa vastaavan standardisoidun sähköimpulssin muotoilemiseksi, jolloin toisen standardi-impulssin muotoilijan lähtö on liitetty mittausyksikön toiseen tuloon, joka on sovitettu mittaamaan aikaeroa standardisoitujen sähköimpulssien muotoilun yhteydessä, jotka vastaavat akustisen impulssiheijastuman molempien erinapaisten verhokäyrien etureunoja.It is preferred that the device consists of a standard pulse shaper which acts as a data signal generator of an electrical data signal, the standard pulse shaper for shaping , the input of which is connected to the output of a selective amplifier, and a second standard pulse shaper for shaping a standardized electrical impulse corresponding to the leading edge of the second envelope of the acoustic pulse reflection, the output of the second standard pulse shaper being connected to a second input of the measuring unit. corresponding to the leading edges of both different polar envelopes of acoustic impulse reflection.

Yllä kuvattu menetelmä säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi ja laite tämän menetelmän toteuttamiseksi omaavat joukon etuja tunnettuihin menetelmiin ja laitteisiin verrattuna.The method described above for measuring the properties of a liquid in a container and the apparatus for carrying out this method have a number of advantages over known methods and apparatus.

Yllä kuvattu menetelmä ja laite sallivat virheiden merkityksellisen pienentymisen säiliössä olevan nesteen ominaisuuksia mitattaessa ja ne parantavat tämän johdosta näiden mittausten tarkkuutta ja luotettavuutta.The method and apparatus described above allow for a significant reduction in errors when measuring the properties of the liquid in the tank and, as a result, improve the accuracy and reliability of these measurements.

Ensinnäkin tämä menetelmä poistaa täydelleen ne virheet mitattaessa säiliössä olevan nesteen ominaisuuksia, joita aikaansaa akustisen aallon difraktiohajaantuminen nesteessä, jonka ominaisuuksia tietyssä säiliössä mitataan, koska ei synny mitään tarvetta rekisteröidä tässä nesteessä etenevää aaltoa. Akustisten värähtelyjen difraktiovaikutus niiden edetessä seinämässä ja kun ne rekisteröidään nyt kyseisen keksinnön mukaisesti on paljon vähemmän selvä eikä sillä ole mitään käytännöllistä vaikutusta mittaustarkkuuteen.First, this method completely eliminates the errors in measuring the properties of the liquid in the tank caused by the diffraction scattering of the acoustic wave in the liquid whose properties are measured in a particular tank, because there is no need to register the wave propagating in this liquid. The diffractive effect of acoustic vibrations as they propagate in the wall and when they are now recorded in accordance with the present invention is much less obvious and has no practical effect on the measurement accuracy.

Toisekseen yllä kuvattu menetelmä sallii niiden virheiden täydellisen poistamisen, joita aiheuttaa sen akustisen aallon, joka etenee nesteessä jonka ominaisuuksia mitataan, oleellinen vaimentuminen. Tämä saavutetaan nyt kyseessä olevassa menetelmässä siten, että pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä aikaansaatuna säiliön seinämän ja kyseessä olevan nesteen ulomman pinnan välillä otetaan akustisiksi signaaleiksi, jotka osoittavat kyseessä olevaa nesteen ominaisuutta ja tämän verhokäyrän parametrit ovat riippumattomia akustisen aallon hajaantumisesta nesteessä, esim. nestemäisissä liuoksissa, joilla säiliö on täytetty.Second, the method described above allows the complete elimination of errors caused by the substantial attenuation of the acoustic wave propagating in the fluid whose properties are being measured. This is achieved in the present method by taking the envelope of the acoustic reflection of the pulses provided between the tank wall and the outer surface of the liquid in question as acoustic signals indicating the property of the liquid and the parameters of this envelope are independent of acoustic wave dispersion in the liquid, e.g. the tank is full.

1 2 598801 2 59880

Sitä paitsi on laite yllä kuvatun menetelmän toteuttamiseksi tämän keksinnön mukaan rakenteellisesti paljon yksinkertaisempi koska käytetään pienempää akustista ilmaisinta, paljon heikompitehoista sähkövärähtelyjen generaattoria ja akustisten värähtelyjen vastaanotto tapahtuu samalla akustisella anturilla. Tämä taataan sen tosiasian johdosta, että ei ole olemassa mitään tarvetta akustisen aallon tehon selvään nousuun kuten on asianlaita tunnetussa laitteessa, missä akustisen aallon tulee kulkea suurten teollisten säiliöitten läpi. Tämä johtuu myös siitä tosiasiasta, että akustisia signaaleja vastaanotetaan samaan akustiseen anturiin, mikä kehittää akustisten värähtelyjen pulsseja ja samalla vyöhykkeellä, missä akustisen värähtelyn pulssit syötetään sen säiliön seinämään, mikä sisältää mielenkiinnon alaisena olevaa nestettä.In addition, the device for carrying out the method described above according to the present invention is structurally much simpler because a smaller acoustic detector is used, a much lower power electric vibration generator and acoustic vibrations are received by the same acoustic sensor. This is guaranteed by the fact that there is no need for a clear increase in the power of the acoustic wave as is the case in the known device where the acoustic wave has to pass through large industrial tanks. This is also due to the fact that acoustic signals are received at the same acoustic sensor, which generates pulses of acoustic vibrations, and in the same zone where the pulses of acoustic vibration are fed to the wall of the tank containing the liquid of interest.

Esillä olevan menetelmän ja laitteen muut tarkoitukset ja edut käyvät helpommin ilmi alempana olevan, sen edullisena pidettyjen suoritusmuotojen kuvauksen perusteella kun nämä tarkastellaan yhdessä oheisten piirustusten kanssa, joissa:Other objects and advantages of the present method and apparatus will become more apparent from the following description of the preferred embodiments thereof when considered in conjunction with the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää ehdotettua laitetta säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi tämän keksinnön mukaisesti.Figure 1 shows a proposed device for measuring the properties of a liquid in a container according to the present invention.

Kuvio 2 esittää aikaa ja amplitudia, jotka on merkitty x- ja vastaavasti y-akselille, ja jotka kuuluvat pulssigeneraattorin sähkö-värähtelypulssille, portituspulsseille, pulssien akustisen takaisin-heijastuman verhokäyrälle ja tietoja kuljettavalle sähkösignaalille, näiden vastatessa eri kaavioita a, b, c, d ja e.Figure 2 shows the time and amplitude plotted on the x- and y-axis, respectively, for the electrical oscillation pulse of the pulse generator, the gating pulses, the envelope of the acoustic back-reflection of the pulses, and the electrical signal carrying the data, corresponding to different diagrams a, b, c, d, and e.

Kuvio 3 esittää kuvion 1 laitetta varustettuna pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän ilmaisimella ehdotetun lait-• teen sähköpiirissä.Fig. 3 shows the device of Fig. 1 equipped with an envelope detector for the acoustic reflection of pulses in the electrical circuit of the proposed device.

Kuvio 4 esittää kuvion 1 laitetta varustettuna pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän huipunilmaisimella, sähkö-signaalin jakajayksiköllä ja vertailevalla sähkösignaalin muotoilijalla ehdotetun laitteen sähköpiirissä.Fig. 4 shows the device of Fig. 1 equipped with a pulse acoustic reflection envelope peak detector, an electrical signal divider unit, and a comparative electrical signal shaper in the electrical circuit of the proposed device.

Kuvio 5 esittää kuvion 1 laitetta varustettuna yksiköllä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän rajoittamiseksi kahdelta amplituditasolta, tietoja kuljettavan sähkösignaalin muotoilijalla ja sähköisen vertailusignaalin muotoilijalla ehdotetun laitteen sähköpiirissä.Fig. 5 shows the device of Fig. 1 equipped with a unit for limiting the envelope of the acoustic reflection of pulses from two amplitude levels, a data signal electric shaper and an electrical reference signal shaper in the electrical circuit of the proposed device.

1 3 598801 3 59880

Kuvio 6 esittää kuvion 5 laitetta, mihin sisältyy pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän huipunilmaisin, joka tekee mahdolliseksi säätää kyseisen yksikön alhaisempaa amplitudi-tasoa, jolla yksiköllä rajoitetaan pulssien akustisen takaisinhei-jastuman verhokäyrää tämän keksinnön mukaisesti.Fig. 6 shows the device of Fig. 5, which includes a peak detector for the pulse acoustic reflection envelope, which makes it possible to adjust the lower amplitude level of the unit in question by which the unit limits the acoustic reflection envelope according to the present invention.

Kuvio 7 esittää kuvion 1 laitetta mihin sisältyy yksikkö pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän rajoittamiseksi, differentoiva yksikkö, sähköisen pulssin aikaviiveen yksikkö sekä aikavälin mittauslaite.Fig. 7 shows the device of Fig. 1 including a unit for limiting the envelope of the acoustic reflection of pulses, a differentiating unit, a unit of electric pulse time delay, and a time interval measuring device.

Kuvio 8 esittää kuvion 7 laitetta, mihin sisältyy pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän huipunilmaisin sekä sähköpulssin aikaviiveen säätöyksikkö.Fig. 8 shows the device of Fig. 7, which includes a pulse acoustic reflection envelope peak detector and an electric pulse time delay control unit.

Kuvio 9 esittää kuvion 1 laitetta, mihin sisältyy elektroninen kanava tietyn osan erottelemiseksi pulssien akustisen takaisinheij astuman verhokäyrän takareunasta sekä huipunilmaisin tälle osuudelle tietoja kuljettavan signaalin muotoilijassa.Fig. 9 shows the device of Fig. 1, which includes an electronic channel for separating a certain part from the trailing edge of the envelope of the acoustic reflection of the pulses, and a peak detector for this part in the data shaper of the data carrier.

Kuvio 10 esittää kuvion 9 laitetta, mihin sisältyy elektroninen lisäkanava toisen osuuden erottelemiseksi pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän takareunasta, tämän osuuden huipunilmaisin sekä differentiaalinen mittauskanava.Fig. 10 shows the device of Fig. 9, which includes an additional electronic channel for separating the second portion from the trailing edge of the envelope acoustic reflection envelope, a peak detector for this portion, and a differential measurement channel.

Kuvio 11 esittää kuvion 9 laitetta, mihin sisältyy elektroninen lisäkanava toisen osan erottamiseksi pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän takareunasta, huipunilmaisin tälle kanavalle, sähkösignaalin jakava yksikkö sekä differentiaalinen mittauskanava.Fig. 11 shows the apparatus of Fig. 9 including an additional electronic channel for separating the second portion from the trailing edge of the acoustic reflection envelope of the pulses, a peak detector for this channel, an electrical signal dividing unit, and a differential measurement channel.

Kuvio 12 esittää kuvion 1 laitetta, mihin sisältyy kaksi yksikköä sähköisten standardipulssien muotoilemiseksi pulssien akustisten takaisinheijastumien verhokäyristä sekä yksikkö aika-erotuksen mittaamiseksi niiden hetkien välillä, jolloin sähköinen standardipulssi muotoillaan.Fig. 12 shows the apparatus of Fig. 1 including two units for shaping electrical standard pulses from the envelopes of the acoustic reflections of the pulses and a unit for measuring the time difference between the moments when the electric standard pulse is formed.

Kuvio 13 esittää ajan ja amplitudin x- ja vastaavasti y-akse-lilla generaattorin sähköiselle värähtelypulssille, pulssien akustisten takaisinheijastumien verhokäyrille kahdelle eri amplitudille rajoitettuine tasoineen, kaksisuuntaisesti katkaistulle pulssille, verhokäyrän huipunilmaisimen lähtösignaalille, tietoja kuljettaville ja muistiinmerkityille signaaleille, mitkä vastaavat eri kaavioita a, b, c, d, e ja f.Fig. 13 shows the time and amplitude on the x- and y-axis, respectively, of the generator's electrical oscillation pulse, the envelopes of the acoustic reflections of the pulses for two different amplitudes with limited levels, the bidirectional cut-off pulses, the envelope signal , c, d, e and f.

14 5988014 59880

Kuvio 14 vastaa kuvion 13 kaavioita generaattorin sähköisille värähdyspulsseille, pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrälle kaksine amplitudia rajoittavine tasoineen, kahteen suuntaan katkaistuille pulsseille, kärjellisille jännitehuipuille , jotka on muotoiltu differentoivassa yksikössä, differentoivan yksikön ulostulopulssille, huipunilmaisimen lähtösignaalille, määrätyn kestoajan pulssille, kärjeilisille jännitepulsseille, jotka on muotoiltu differentoivassa yksikössä, sähköiselle vertauspulssille, tietoja kuljettavalle pulssille ja sähkösignaalille vastaten eri kaavioita a, b, c, d , e, f, g, h, i, j ja k.Fig. 14 corresponds to the diagrams of Fig. 13 for generator electric oscillation pulses, envelope acoustic reflection envelope with two amplitude limiting planes, bidirectionally cut pulses, pointed voltage pulses, output pulse output, differential output, differential output, differentiating unit in a differentiating unit, for an electrical reference pulse, a data-carrying pulse, and an electrical signal corresponding to different diagrams a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, and k.

Kuvio 15 esittää kuvion 13 kaavioita generaattorin sähköisille värähdyspulsseille, pulssien akustisten takaisinheijastumien verhokäyrille, ensimmäiselle portituspulssille, pulssille, joka vastaa ensimmäistä verhokäyrää takareunasta erotettua osuutta, tietoja kuljettavalle sähkösignaalille huipunilmaisimen ulostulossa, sähköiselle vertaussignaalille, jonka amplitudi on verrannollinen verhokäyrän maksimiamplitudiin, toiselle portituspulssille, pulssille, joka vastaa toista erotettua osuutta verhokäyrän takareunasta, ja tasavirrän jännitteelle, joka on huipunilmaisimen lähdössä, näiden vastatessa kaavioita a, b, c, d, e, f, g, h ja i.Fig. 15 is a graph of Fig. 13 for electrical oscillation pulses of a generator, envelopes of acoustic reflections of pulses, first gating pulse, pulse corresponding to the first envelope separated from the trailing edge of the amplitude, corresponds to the second separated portion of the trailing edge of the envelope, and to the DC voltage at the output of the peak detector, these corresponding to diagrams a, b, c, d, e, f, g, h and i.

Kuvio 16 esittää kuvion 13 mukaisia kaavioita generaattorin sähköisille värähdyspulsseille, ensimmäiselle pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrälle ja vastaavalle sähköiselle stan-dardipulssille, toiselle pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrälle ja sitä vastaavalle sähköiselle standardipulssille, suorakaiteen muotoisille pulsseille, joiden kestoaika riippuu aikaerotuksesta standardipulssien muotoilun välillä, näiden vastatessa kaavioita a, b, c, d, e, f ja g.Fig. 16 shows the diagrams of Fig. 13 for the generator electric oscillation pulses, the first pulse acoustic reflection envelope and the corresponding electrical standard pulse, the second pulse acoustic reflection envelope response time, and , b, c, d, e, f and g.

Ehdotettu laite säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi sisältää pulssigeneraattorin (kuvio 1) ja akustisen anturin 2, joka on kytkettynä tähän ja joka on sijoitettu suoraan säiliön seinämän 3 ulommalle pinnalle.The proposed device for measuring the properties of the liquid in the tank includes a pulse generator (Fig. 1) and an acoustic sensor 2 connected to it and placed directly on the outer surface of the wall 3 of the tank.

Laitteen esitetyssä suoritusmuodossa käytetään pietsosäh-köistä anturia (vertaa esim. U.S.A.-patenttijulkaisua 2 931 233) akustisena anturina 2 kun taas pulssigeneraattori 1 on valmistettu 15 59880 piiristä, jossa on iskuherätteinen pulssigeneraattori (vertaa esim. kirjoitetusta Brazhnikov N,I. "Ultrasonic Methods" julkaistu Moskovassa, Energia Pubi. 1965, pp 146-149).In the illustrated embodiment of the device, a piezoelectric sensor (cf. e.g. U.S. Pat. No. 2,931,233) is used as the acoustic sensor 2, while the pulse generator 1 is made of 15,59880 circuits with an shock-excited pulse generator (cf. e.g. Brazhnikov N, I. published in Moscow, Energy Pub. 1965, pp. 146-149).

Seurauksena sähköisistä värähdyspulsseista 4, jotka saadaan generaattorista 1, kehittää akustinen anturi 2 värähdyspulsseja 5, jotka syötetään nesteeseen 6 säiliön seinän 3 läpi ja vastaanotetaan myöhemmin ja muunnetaan akustisiksi merkeiksi 7 ja 8,As a result of the electrical oscillation pulses 4 obtained from the generator 1, the acoustic sensor 2 generates oscillation pulses 5 which are fed to the liquid 6 through the tank wall 3 and subsequently received and converted into acoustic signals 7 and 8,

Jotta voitaisiin paremmin ymmärtää menetelmää säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi esitetään kuviossa 2 aikakaaviot a, b, c, d ja e.In order to better understand the method for measuring the properties of the liquid in the tank, time diagrams a, b, c, d and e are shown in Fig. 2.

Merkki 7 (kuvio 2 kaavio "a" missä sähköisen värähdyspulssin 4 amplitudi esitetään y-akselina eli oordinaattina) määräytyy moninkertaisesti heijastuneiden akustisten värähtelyjen pulsseista 9 (kuvio 1), jotka aiheuttavat pulssien akustisen takaisinheijastuman säiliön seinän 3 ulomman pinnan ja valvotun nesteen 6 välillä. Merkkiä 8 määrittelee eli muodostaa akustisten värähtelyjen pulssi 10, joka on heijastunut säiliön seinän 3 vastakkaisen puolen sisemmältä pinnalta ja kulkenut kaksi kertaa nesteen 6 läpi. Kyseiset merkit 7 ja 8 ovat ajallisesti erillään akustisen värähtelyjen pulssin 5 seinään 3 syöttämisen alkuajankohdasta määrien (kuvio 2 kaavio "a") sekä vastaavasti ^+ri verran,Mark 7 (Fig. 2 is a diagram "a" where the amplitude of the electric oscillation pulse 4 is shown as the y-axis) is determined by the pulses 9 of the multi-reflected acoustic oscillations (Fig. 1) which cause acoustic reflection of the pulses between the outer surface 6 of the tank wall and the monitored liquid. Mark 8 defines a form of acoustic vibrations of the pulse 10 that is reflected from the inner container 3 on the opposite side wall surface, and the liquid passed twice through 6. These marks 7 and 8 are separated in time from the initial time of the application of the acoustic vibration pulse 5 to the wall 3 by the amounts (diagram "a" in Fig. 2) and by the +

Laitteeseen sisältyy piiri 11 (kuvio 1), mikä on tarkoitettu yleisessä tapauksessa vastaanottamaan ja muuntamaan akustisen merkin 7, joka sisältää tietoa nesteestä 6. Piiri 11 sisältää yksikön 12 sähköpulssien aikaviivettä varten ajan 7^ — ί (kuvio 2 kaavio "b"), verran, mistä yksiköstä sisääntulo on yhdistetty pulssigeneraattorin 1 (kuvio 1) ulostuloon, generaattorin 13 por-tituspulsseja 14 varten, joilla on kestoaika ^ ^ ^ (kuvio 2 kaavio "b" missä pulssin 14 amplitudi kuvataan oordinaat-taa pitkin) ja portitusvahvistimen 15 (kuvio 1) akustisia merkkejä varten, missä merkin sisääntulo on yhdistetty akustiseen anturiin 2, kaikkien yllä mainittujen yksikköjen ollessa kytketty keskenään sarjaan. Tällainen piiri 11 takaa akustisten merkkien 7 erottelun akustisesta merkistä 8 sekä generaattorin 1 pulsseista 4.The device includes a circuit 11 (Fig. 1), which is generally intended to receive and convert an acoustic signal 7 containing information about the liquid 6. The circuit 11 includes a unit 12 for an electrical pulse time delay of 7 ^ - ί (diagram "b" in Fig. 2). , from which unit the input is connected to the output of the pulse generator 1 (Fig. 1), for the gating pulses 14 of the generator 13 having a duration (Fig. 2 diagram "b" where the amplitude of the pulse 14 is plotted along the coordinate) and the gate amplifier 15 (Fig. 1) for acoustic signals, where the signal input is connected to the acoustic sensor 2, all the above-mentioned units being connected in series. Such a circuit 11 ensures the separation of the acoustic signals 7 from the acoustic signal 8 and from the pulses 4 of the generator 1.

Tässä suoritusmuodossa rakennetaan portituksen pulssin gene- 16 59880 raattori suorakaiteen muotoisen pulssin generaattorin piirin ympärille, kun taas portituksen vahvistin valmistetaan tunnetun piirin mukaisesti (vertaa esim. Brazhnikov N.I. "Ultrasonic Phasemetering", julkaistu Moskovassa, Energia Pubi. 1968, pp 163— 164, kuviot 4-5).In this embodiment, a gating pulse generator is constructed around the circuit of a rectangular pulse generator, while the gating amplifier is manufactured according to a known circuit (cf. e.g., Brazhnikov NI "Ultrasonic Phasemetering", published in Moscow, Energy Pub. 1968, pp. 163-164). 4-5).

Laite sisältää myös ilmaisimen 16 erästä verhokäyristä 17 tai 18 varten (kuvio 2 kaaviot "c" tai "d", missä näiden verho-käyrien 17 ja 18 amplitudit esitetään vastaavasti oordinaattaa pitkin) pulssien akustiselle takaisinheijastumalle, ja mistä sisääntulo on yhdistetty portitusvahvistimen 15 ulostuloon ja mistä ulostulo on yhdistetty tietoja kuljettavan sähkösignaalin 20 muotoilijan 19 signaalin sisääntuloon. Ilmaisin 16 sallii verho-käyrien 17 tai 18 käytön akustisina merkkeinä.The device also includes a detector 16 for one of the envelopes 17 or 18 (Fig. 2 diagrams "c" or "d", where the amplitudes of these envelopes 17 and 18 are shown along the coordinates, respectively) for acoustic reflection of the pulses, and from which the input is connected to the output of the gate amplifier 15 and from which the output is connected to the signal input of the shaper 19 of the electrical signal 20 carrying the data. Detector 16 allows the use of curtain curves 17 or 18 as acoustic signals.

Mukavuuden kannalta ottaen käytetään erästä verhokäyristä eli pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrää 17 tämän jälkeen tässä selityksen tekstissä. Kuvatussa laitteen suoritusmuodossa on verhokäyrän ilmaisin valmistettu demodulaattorin diodi-piirin perustalta (vertaa esim. kirjoitusta Brazhnikov, "Ultrasonic Phasemetering", julkaistu Moskovassa, Energia Pubi. 1968, p 179 kuviot 4 ja 10).For convenience, one of the envelopes, i.e. the envelope of the acoustic reflection of the pulses, will be used hereinafter in this description. In the described embodiment of the device, the envelope detector is made on the basis of the diode circuit of the demodulator (cf. e.g. Brazhnikov, "Ultrasonic Phasemetering", published in Moscow, Energy Pub. 1968, p. 179, Figures 4 and 10).

Sähkösignaali, joka sisältää tietoa nesteen ominaisuuksista, voidaan muotoilla erilaisin tavoin.An electrical signal that contains information about the properties of a liquid can be formatted in various ways.

Eräs menetelmistä muodostuu siitä, että havaitaan se pinta-ala, mitä eräs pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyristä 17 ja tämän nollataso rajoittavat, Tämän jälkeen on tarpeen määritellä tämän pinta-alan suhde siihen aikaväliin, mikä on verrannollinen aikaväliin T (kuvio 2 kaavio "a") kahden peräjälkeen syötetyn akustisen värähtelyn pulssin 5 (kuvio 1) välillä. Tässä tapauksessa tietoja kuljettavan sähkösignaalin 20 muotoilija 19 (kuvio 2 kaavio "e" missä signaalin 20 amplitudi esitetään pitkin oordinaattaa) valmistetaan pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 integraattorin 21 (kuvio 1) pohjalta, jonka sisääntulo on kytketty sähköisesti kyseisen verhokäyrän 17 ilmaisimeen 16 emitteriseuraajan 22 avulla ja jonka ulostulo on yhdistetty muistiinmerkitsijään 24 kytkettyyn mittauslaitteen 23 sisääntuloon.One of the methods consists in detecting the area bounded by one of the envelopes 17 of the acoustic reflection of the pulses and its zero level. It is then necessary to determine the ratio of this area to the time interval proportional to the time interval T (Figure 2 diagram "a") between two successively applied acoustic vibration pulses 5 (Fig. 1). In this case, the shaper 19 of the electrical signal 20 carrying the data (Fig. 2 is a diagram "e" where the amplitude of the signal 20 is shown along the coordinate) is manufactured on the basis of the pulse acoustic reflection envelope 17 integrator 21 (Fig. 1) electrically connected to the sensor 16 of the envelope 17 and the output of which is connected to the input of the measuring device 23 connected to the recorder 24.

S98S0 17S98S0 17

Kuvattavassa suoritusmuodossa valmistetaan integraattori 21 tunnetun vastus- ja kondensaattoripiirin mukaisesti (vertaa esim. ranskalaista patenttijulkaisua 2 087 703, kuvio 1).In the illustrated embodiment, the integrator 21 is manufactured according to a known resistor and capacitor circuit (cf. e.g. French Patent 2,087,703, Fig. 1).

Digitaalista laskinta, rekisteriä tai relettä käytetään muistiinmerkitsijänä 24 riippuen siitä minkä tyyppistä tietoa mielenkiinnon alaisesta nesteestä tarvitaan. Kuvattavana oleva esimerkki käyttää erästä tunnettua piirturia (vertaa esim. U.S.A.-patenttijulkaisua 3 345 861) kun taas mittauslaite on valmistettu piirin pohjalta, joka muuntaa tietoja kuljettavan merkin tasa-virtajännitteeksi, jolla on suurempi amplitudi.A digital calculator, register, or relay is used as a recorder 24 depending on the type of information about the fluid of interest. The example to be described uses a known plotter (cf. e.g. U.S. Pat. No. 3,345,861) while the measuring device is made on the basis of a circuit which converts a signal carrying data into a DC voltage with a higher amplitude.

Jotta voitaisiin pienentää niitä virheitä nesteen ominaisuuksien mittaamisessa, jotka aiheutuvat säiliön seinään 3 syötetyn akustisen värähtelyn pulssin 5 epästabiilista amplitudista, mitataan tämän lisäksi pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplitudi Uq (kuvio 2 kaavio "c") ja sitä verrataan sen pinta-alan, mitä kyseinen verhokäyrä 17 ja sen nollataso rajoittavat, suhteeseen siihen aikaväliin, mikä on verrannollinen aikaväliin T (kuvio 2 kaavio "a") kahden peräjälkeen syötetyn akustisen värähtelyn pulssin 5 (kuvio 1) välillä. Tätä tarkoitusta varten tämä laite on varustettu pulssien akustisen takaisinheijastuman verho-käyrän 17 huipunilmaisimella 25 (kuvio 3), mikä kehittää sähkö-signaalin 26, mikä on jännitteeltään yhtä suuri kuin mitä on tämän verhokäyrän 17 maksimiamplitudi U . Tässä suoritusmuodossa huipun-ilmaisin 25 valmistetaan tunnetun diodi- ja kondensaattoripiirin perustalta (vertaa esim, kirjoitusta Brazhnikov N.I. "Ultrasonic Phasemetering" Moskova, Energia Pubi. 1966, pp 17-19 kuviot 2 ja 4).In addition, in order to reduce the errors in measuring the liquid properties caused by the unstable amplitude of the acoustic vibration pulse 5 fed to the tank wall 3, the maximum amplitude Uq of the pulse acoustic reflection envelope 17 is measured (Figure 2 is a diagram "c") and compared to the envelope 17 and its zero level limit, in relation to the time interval which is proportional to the time interval T (Fig. 2 diagram "a") between two successively input pulses 5 of the acoustic vibration (Fig. 1). For this purpose, this device is provided with a peak detector 25 of the curtain acoustic reflection curve 17 (Fig. 3), which generates an electrical signal 26 having a voltage equal to the maximum amplitude U of this envelope 17. In this embodiment, the peak detector 25 is manufactured on the basis of a known diode and capacitor circuit (cf. e.g., Brazhnikov N.I. "Ultrasonic Phasemetering" Moscow, Energy Pub. 1966, pp. 17-19, Figures 2 and 4).

Tämän huipunilmaisimen 25 sisääntulo on yhdistetty pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 ilmaisimen 16 ulostuloon kun taas sen ulostulo on kytketty sähköisesti mittauslaitteen 23 toiseen sisääntuloon emitteriseuraajan 27 avulla, millä on säädettävä ulostulo, jotta täten muotoiltaisiin sähköistä vertaus-signaalia 28, tämän mittauslaitteen 23 ollessa valmistettu diffe-rentointipiirin pohjalta.The input of this peak detector 25 is connected to the output of the detector 16 of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses, while its output is electrically connected to the second input of the measuring device 23 by means of an emitter follower 27 having an adjustable output. on the basis of a rental district.

Tämä laite takaa muistiinmerkitsijän 24 nollatilaryöminnän poiston, minkä muutoin aiheuttaisi edellä mainittu seipään 3 syötetyn akustisten värähtelyjen pulssin 5-epästabiili amplitudi.This device guarantees the elimination of the zero state drift of the recorder 24, which would otherwise be caused by the above-mentioned 5-unstable amplitude of the acoustic vibration pulse applied to the rod 3.

18 59880 Tämän laitteen toinen suoritusmuoto, mikä on analoginen kuvion 3 suoritusmuodolle saattaa olla käytössä jotta voitaisiin toteuttaa pienempi herkkyys niille nesteen ominaisuuksien mittauksen vaihteluille, joita aikaansaa pulssin 5 amplitudin mainittu epästabiilisuus, Ainoa ero muodostuu siitä, että pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 mainittua huipunilmaisinta 25 lukuunottamatta, jonka sisääntulo on yhdistetty pulssien akustisen takaisinheijastuman 17 ilmaisimen 16 ulostuloon, on lisäksi järjestetty sähkösignaalin jakoyksikkö 29 (kuvio 4), jonka sisääntulot on yhdistetty pulssien akustisen takaisinheijastuman verho-käyrän 17 kyseisen huipunilmaisimen 25 sekä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 integraattorin 21 ulostuloihin, kun taas sen ulostulo on yhdistetty mittausyksikön 23 ensimmäiseen sisääntuloon, Laite sisältää myös sähköisen vertaussignaalin muotoilijan 30, jonka sisääntulo on yhdistetty mittauslaitteen 23 toiseen sisääntuloon, tämän mittausyksikön 23 ollessa valmistettu differen-tointipiirin pohjalta, Tässä laitteen suoritusmuodossa sähkösignaalin jakajayksikkö 29 on valmistettu tunnetun synkronisen seurantapiirin perusteelta (vertaa esim. kirjoitusta Brazhnikov N.I. "Ultrasonic Methods", Energia Pubi, Moskova, 1965, pp 223-224, kuviot 5. 11).18 59880 Another embodiment of this device, analogous to the embodiment of Figure 3, may be used to realize a lower sensitivity to variations in the measurement of fluid properties caused by said instability of the pulse 5 amplitude. The only difference is that the pulse acoustic backscatter envelope 17 , the input of which is connected to the output of the pulse acoustic reflection 17 detector 16, further provided with an electrical signal distribution unit 29 (Fig. 4), the inputs of which are connected to the pulse acoustic reflection curtain curve 17 its output is connected to the first input of the measuring unit 23. The device also includes an electronic reference signal shaper 30, the input of which is connected to the second input of the measuring device 23, this the measuring unit 23 being made on the basis of a differentiation circuit, In this embodiment of the device, the electrical signal divider unit 29 is made on the basis of a known synchronous tracking circuit (cf. e.g. Brazhnikov N.I. "Ultrasonic Methods", Energy Pub, Moscow, 1965, pp. 223-224, Figures 5. 11).

Sähkösignaali, joka sisältää tietoa mielenkiinnon alaisen nesteen ominaisuuksista, on muotoiltavissa myöskin erottelemalla osuudet erään pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 etureunasta ja takareunasta nousu- ja laskureunasta, näiden vastaavien päiden sijaitessa kahdella eri amplituditasolla vähintään yhden suuruuskertaluokan verran pienempinä kuin mitä on kyseisen verhokäyrän 17 maksimiamplitudi, ja että havaitaan aikaväli kyseisten osuuksien välillä.The electrical signal containing information on the properties of the fluid of interest can also be formed by separating portions of the leading edge and trailing edge of a pulse acoustic reflection envelope 17 from the leading edge at two different amplitude levels by at least one order of magnitude less than that a time interval is observed between those portions.

Tämä toteutetaan laitteen eräällä suoritusmuodolla, mikä on analoginen kuvion 1 suoritusmuodolle,This is implemented by an embodiment of the device, which is analogous to the embodiment of Figure 1,

Ainoa erotus muodostuu siitä, että laite sisältää yksikön 31 (kuvio 5), millä rajoitetaan pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 kahdelta eri amplituditasolta ja mikä muotoilee sähköpulssin 32, millä on kestoaika ja amplitudi , ja missä 19 59880 nousureuna ja laskureuna vastaavat pulssien akustisen takaisin-heijastuman verhokäyrän 17 mainittuja kahta osuutta näiden päiden sijaitessa kyseisellä kahdella amplituditasolla. Pulssin 32 nousu-reuna ja laskureuna vastaavat ajanhetkiä t^ ja tj. Tässä suoritusmuodossa yksikkö 31 pulssien akustisen takaisinheijastuman verho-käyrän rajoittamiseksi valmistetaan tunnetun diodipiirin pohjalta (vertaa esim, kirjoitusta Goldenberg L.M. "Theory and Calculation of Pulse Devices in Semiconductor Instruments" julkaistu Moskovassa, Sviaz Pui. 1969, pp 170-171 kuvio 3, 7).The only difference is that the device includes a unit 31 (Fig. 5) which limits the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses from two different amplitude levels and which shapes the electric pulse 32 having the duration and amplitude, and where the rising edge and the falling edge correspond to the acoustic reflection of the pulses. said two portions of the envelope 17 with these ends located at said two amplitude levels. The rising edge and falling edge of the pulse 32 correspond to the times t1 and tj. In this embodiment, the unit 31 for limiting the envelope curve of the acoustic reflection of pulses is manufactured on the basis of a known diode circuit (cf. e.g. .

Tässä tapauksessa rajoittavan yksikön 31 sisääntulo on yhdistetty pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 ilmaisimen 16 ulostuloon kun taas tämän ulostulo on yhdistetty tietoja kuljettavan sähkösignaalin 20 muotoilijan 19 sisääntuloon.In this case, the input of the limiting unit 31 is connected to the output of the detector 16 of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses, while the output of this is connected to the input of the shaper 19 of the electrical signal 20 carrying the data.

Yksikkö 31 valmistetaan tässä suoritusmuodossa sarjakytket-tyjen tunnetuiden yksiköiden pohjalta. Siinä on yksikkö 38 verho-käyrän katkaisemiseksi alemmalta amplituditasolta sekä vahvistin -rajoitin 34 kyseisen verhokäyrän 17 ylempää amplituditasoa varten. Kyseinen tietoja kuljettavan sähkösignaalin muotoilija 19 on tässä tapauksessa sähköpulssin kestoajan mittayksikkö, mikä valmistetaan kuten kuviossa 5 esitetään sarjakytketyksi emitteriseuraajaksi 22 sekä integraattoriksi 21, jonka ulostulo on yhdistetty tietoja kuljettavan sähkösignaalin 20 muotoilijan 19 ulostuloon.Unit 31 is manufactured in this embodiment on the basis of known units connected in series. It has a unit 38 for cutting the envelope curve from a lower amplitude level and an amplifier limiter 34 for the upper amplitude level of that envelope 17. The data-carrying electrical signal shaper 19 is in this case a unit of measurement of the duration of the electrical pulse, which is manufactured as shown in Fig. 5 as a series-connected emitter follower 22 and an integrator 21, the output of which is connected to the output of the data-carrying electrical signal shaper 19.

Jotta voitaisiin rekisteröidä poikkeamat nesteen mitatussa ominaisuudessa sen alkuperäisestä arvosta verrataan tietoa kuljettavaa sähkösignaalia mittauslaitteessa 23, mikä on valmistettu differentointipiirin pohjalta, muotoilijan 30 antamaan sähköiseen vertaussignaaliin. Tämän vertaussignaalin amplitudi on yhtä suuri kuin tietoja kuljettavan signaalin 20 amplitudi ja sen kestoaika vastaa pulssin 32 kestoaikaa 'Z^ kun mitattavana on nesteen ominaisuuden alkuperäinen arvo,In order to register deviations in the measured property of the liquid from its original value, the electrical signal carrying the information in the measuring device 23, which is made on the basis of the differentiation circuit, is compared with the electrical reference signal provided by the designer 30. The amplitude of this reference signal is equal to the amplitude of the data-carrying signal 20 and its duration corresponds to the duration 'Z 1 of the pulse 32 when the initial value of the liquid property to be measured is measured.

Jotta voitaisiin pienentää säiliön seinään 3 syötetyn akustisten värähtelyjen pulssin 5 epästabiilin amplitudin vaikutusta nesteen ominaisuuksien mittauksen tarkkuuteen, asetetaan alempi kahdesta amplitudin rajoitustasosta verhokäyrälle 17 suhteessa tämän verhokäyrän maksimiamplitudin vaihteluihin nähden. Tämä toteu- 20 59880 tetaan siten, että laitteeseen on lisäksi otettu pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 huipunilmaisin 25 (kuvio 6), mikä on suunniteltu säätämään verhokäyrän 17 erotettujen osuuksien alempaa amplituditasoa. Tässä tapauksessa sisääntulo huipun ilmaisimeen 25 on yhdistetty pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 ilmaisimen 16 ulostuloon, kun taas sen ulostulo on kytketty sähköisesti emitteriseuraajan 27 avulla yksikön 31 säädettyyn sisääntuloon, jotta rajoitettaisiin pulssien akustisen takaisinheij astuman verhokäyrä 17 kahdelta amplitudin tasolta.In order to reduce the effect of the unstable amplitude of the acoustic vibration pulse 5 applied to the tank wall 3 on the accuracy of measuring the liquid properties, the lower of the two amplitude limit levels is set for the envelope 17 with respect to the variations of the maximum amplitude of this envelope. This is accomplished by further incorporating a peak detector 25 (Figure 6) of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses, which is designed to adjust the lower amplitude level of the separated portions of the envelope 17. In this case, the input to the peak detector 25 is connected to the output of the pulse acoustic reflection envelope detector 16, while its output is electrically connected by an emitter follower 27 to the adjusted input of the unit 31 to limit the pulse acoustic reflection envelope 17 from two amplitudes.

Sähkösignaali joka tuo tietoa nesteen ominaisuuksista, muodostetaan myös siten, että erotetaan yhdestä verhokäyrästä 17 lasku-reunan osuus, jonka päät sijaitsevat kahdella eri amplituditasolla, jotka ovat vähintään yhden suuruuskertaluokan verran pienempiä kuin mitä on tämän verhokäyrän maksimiamplitudi, muotoillaan sähkö-pulssi, joka vastaa tätä erotettua osuutta, muotoillaan sähköinen vertauspulssi tiettynä ajanhetkenä, mikä vastaa toista tuotetun sähköpulssin asennoista toiminnan mittausalueella ja mitataan sitten aikaväli kyseisten pulssien välillä.The electrical signal which provides information on the properties of the liquid is also generated by separating from one envelope 17 a portion of the falling edge whose ends are located at two different amplitude levels at least one order of magnitude smaller than the maximum amplitude of this envelope, forming an electrical pulse corresponding to this separated portion, a electrical reference pulse is formed at a given point in time, which corresponds to one of the positions of the produced electrical pulse in the operating measuring range, and then the time interval between those pulses is measured.

Tämä toteutetaan laitteen suoritusmuodon avulla, mikä on analoginen kuviossa 1 esitetylle.This is accomplished by means of an embodiment of the device, which is analogous to that shown in Figure 1.

Ainoa erotus muodostuu siitä, että tietoja kuljettavan sähkö-signaalin muotoilija sisältää useita sarjakytkettyjä yksiköitä. Yksikkö 31 (kuvio 7) pulssien akustisen takaisinheijastuman verho-käyrän 17 rajoittamiseksi kahdelta eri amplituditasolta on tarkoitettu erottamaan tietty osuus pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 laskureunasta ja differentoiva yksikkö 35 on tarkoitettu muotoilemaan sähköpulssi 36, joka vastaa kyseistä erotettua osuutta verhokäyrän 17 laskeutuvassa reunassa ja joka on erotettu siitä hetkestä kun akustinen värähtelypulssi 5 syötetään säiliön seinään 3 aikavälin t2 verran. Tässä tapauksessa sisääntulo muotoilijaan 19 tietoja kuljettavalle sähköpulssille 36 on sisääntulo rajoittavaan yksikköön 31, kun taas ulostulo on ulostulo differentoivasta yksiköstä 35. Laite on tässä tapauksessa myös varustettu yksiköllä 37 sähköpulssin aikaviivettä varten ajan '"C5 verran, mikä yksikkö on tarkoitettu muotoilemaan vertailun sähkö- pulssi 38, sisääntulon tälle ollessa yhdistetty pulssigeneraattorin 1 % 21 59880 ulostuloon ja ulostulon puolestaan ollessa yhdistetty mittaus-yksikön 23 toiseen sisääntuloon. Tässä tapauksessa mittausyksikkö 23 on laite aikavälien ^ = - 7^ mittaamiseksi, joka tässä suoritusmuodossa on valmistettu vuorottelijan perusteelta (vertaa esim, kirjoitusta Brazhnikov N.I, "Ultrasonic Methods", Moskovassa, Energia Pubi. 1965, pp 166-167 kuvio 3. 14). Aikaviiveen yksikkö 37 on valmistettu pulssien 40 muotoilijan 39 perusteelta, joilla pulsseilla on määritelty kestoaika, mikä on sovitettu yhtä suureksi kuin mitä on vaadittu aikaviive i- ja toisen differentointiyksikön 41 perustalta liitettynä sarjaan edellisen kanssa ja minkä tarkoituksena on muotoilla sähköinen vertauspulssi 38, joka vastaa pulssin 40 laskureunaa.The only difference is that the data logger of the data carrier contains several units connected in series. The unit 31 (Fig. 7) for limiting the envelope acoustic reflection envelope 17 from two different amplitude levels is intended to separate a portion of the falling edge of the pulse acoustic reflection envelope 17 and the differentiating unit 35 is intended to form an electrical pulse 36 corresponding to that separated portion of the envelope. separated from the moment when the acoustic oscillation pulse 5 is applied to the tank wall 3 by the time interval t2. In this case, the input to the data pulse 36 for the data-carrying electrical pulse 36 is the input to the limiting unit 31, while the output is the output from the differentiating unit 35. The device is also provided with a unit 37 for the electrical pulse time delay for C5, which unit is to shape the reference electrical pulse. 38, the input being connected to the output of the pulse generator 1% 21 59880 and the output being connected to the second input of the measuring unit 23. In this case the measuring unit 23 is a device for measuring time intervals ^ = - 7 ^, which in this embodiment is made on the basis of an alternator (cf. e.g. Brazhnikov NI, "Ultrasonic Methods", Moscow, Energy Pub. 1965, pp. 166-167 Fig. 3. 14) .The time delay unit 37 is made on the basis of a pulse 40 shaper 39, which pulses have a defined duration, which is adjusted to be equal to what is required time delay i- and second diff on the basis of the erection unit 41 connected in series with the previous one and for the purpose of forming an electrical reference pulse 38 corresponding to the falling edge of the pulse 40.

Säiliön seinään 3 syötettyjen akustisten värähtelyjen pulssien 5 amplitudin epästabiilisuuden vaikutus nesteen ominaisuuksien mittauksen tarkkuuteen on pienennettävissä muotoilemalla vertailu-pulssi 38 käyttäen aikaviivettä, mikä on verrannollinen kyseisen verhokäyrän 17 maksimiamplitudin UQ vaihteluihin.The effect of the amplitude instability of the acoustic vibration pulses 5 applied to the tank wall 3 on the accuracy of measuring the liquid properties can be reduced by shaping the reference pulse 38 using a time delay proportional to the variations in the maximum amplitude UQ of the envelope 17.

Tätä tarkoitusta varten laitteeseen tämän lisäksi sisältyy huipunilmaisin 25 (kuvio 8) pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrälle 17, mistä ilmaisimesta sisääntulo on yhdistetty pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 ilmaisimen 16 ulostuloon, sähköpulssin aikaviiveen säätöyksikkö 42, mistä puolestaan sisääntulo on yhdistetty sähköisesti huipunilmaisimen 25 ulostuloon emitteriseuraajan 27 kautta ja mistä ulostulo on yhdistetty sähköpulssin aikaviiveen yksikön 37 säädettyyn sisääntuloon. Tällainen sisääntulo on muotoilijan 39 säädetty sisääntulo kun käytetään määrätyn kestoajan pulssien 40 muotoilijaa 39 aikaviiveen yksikössä 37,For this purpose, the device further includes a peak detector 25 (Fig. 8) for the pulse acoustic reflection envelope 17, the input of which is connected to the output of the pulse acoustic reflection envelope 17 detector 16, the output of the electric pulse time delay unit and from which the output is connected to the adjusted input of the electric pulse time delay unit 37. Such an input is the adjusted input of the shaper 39 when a shaper 39 of pulses 40 of a specified duration is used in the time delay unit 37,

Nesteen ominaisuuksista tietoa kuljettava sähkösignaali voidaan myös muotoilla erottelemalla eräästä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 laskeutuvasta reunasta osa, minkä pituus 'Χ.η on likimäärin yhtä suuri kuin arvo sille kaksinkertaiselle aikamäärälle, mikä tarvitaan akustisen värähtelyjen pulssilta 5 säiliön seinämän 3 läpi kulkemiseen ja mikä sijaitsee erossa kyseisen verhokäyrän 17 nousureunasta etäisyyden 22 59880 verran, mikä on jaettavissa sillä kaksinkertaisella ajalla f, mikä tarvitaan akustisen värähtelyjen pulssilta 5 säiliön seinän 3 läpi kulkemiseen ja määrittelemällä verhokäyrän 17 maksimi-amplitudi tällä osuudella.The electrical signal carrying information about the properties of the liquid can also be shaped by separating from one of the descending edges of the acoustic reflection envelope 17 a part whose length 'osa.η is approximately equal to the value of twice the time required for the acoustic oscillation pulse from the rising edge of said envelope 17 by a distance of 22,59880, which is divisible by the double time f required for the acoustic vibrations pulse 5 to pass through the wall 3 of the container and determining the maximum amplitude of the envelope 17 by this portion.

Tätä tarkoitusta varten ehdotetaan laitteen suoritusmuotoa, mikä on myös analoginen kuviossa 1 esitetylle,For this purpose, an embodiment of the device is proposed, which is also analogous to that shown in Figure 1,

Ainoa ero muodostuu siitä, että tietoja kuljettavan sähkö-signaalin 20 muotoilija 19 sisältää piirin 43 (kuvio 9), mikä muodostuu sarjakytketyistä yksiköistä. Siinä on toinen yksikkö 44 sähköpulssin aikaviivettä varten, toinen generaattori 45 portitus-pulssia 46 varten ja portituksen amplitudivahvistin 47 pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrälle 17. Tämä piiri 43 on suunniteltu erottamaan tietty osa verhokäyrän 17 jälkireunasta erilliseksi pulssiksi 48. Muotoilija 19 sisältää myös huipunilmaisimen 49 erotellulle osuudelle pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrästä 17, mistä ilmaisimesta sisääntulo on yhdistetty porti-tusvahvistimen 47 ulostuloon. Tässä tapauksessa sisääntulo toiselle sähköpulssin aikaviiveen yksikölle 44 on yhdistetty pulssigeneraat-torin 1 ulostuloon ja se toimii säädettynä sisääntulona tietoja kuljettavan sähkösignaalin 20 muotoilijalle 19, jonka sisääntulo on sisääntulo pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 portituksen amplitudivahvistimelle 47. Muotoilijan 19 ulostulo on ulostulo huipunilmaisimesta 49.The only difference is that the shaper 19 of the electrical signal 20 carrying the data includes a circuit 43 (Fig. 9), which consists of series-connected units. It has a second unit 44 for an electric pulse time delay, a second generator 45 for a gating pulse 46 and a gating amplitude amplifier 47 for the acoustic reflection of the pulses on the envelope 17. This circuit 43 is designed to separate a portion of the envelope 17 from the trailing edge 49 into a separate pulse 48. from the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses, from which detector the input is connected to the output of the gate amplifier 47. In this case, the input to the second electric pulse time delay unit 44 is connected to the output of the pulse generator 1 and acts as a controlled input for the data electric shaper 19

Säiliön seinään 3 syötettyjen akustisten värähtelyjen pulssien 5 amplitudin epästabiilisuuden vaikutus nesteen ominaisuuksien mittaamisen tarkkuuteen on tässä yhteydessä pienennettävissä siten, että erotellaan ylimääräinen osuus tästä verhokäyrästä 17 sen pää-osuuden ja nousureunan väliltä, mikä osuus sijaitsee erossa tämän verhokäyrän 17 pääosuudesta arvon verran, mikä on jaettavissa määrällä mikä on suuruudeltaan kaksi kertaa se aika, mikä on tarpeen akustisten värähtelyjen pulssille läpi säiliön seinästä 3 kulkemiseen ja verrataan maksimiamplitudia verhokäyristä 17 tähän pääosuuteen ja ylimääräiseen osuuteen.In this context, the effect of the amplitude instability of the acoustic vibration pulses 5 applied to the tank wall 3 on the accuracy of measuring the liquid properties can be reduced by separating an additional portion of this envelope 17 between its main portion and the rising edge. by an amount equal to twice the time required for the pulse of acoustic vibrations to pass through the wall 3 of the tank and comparing the maximum amplitude of the envelope curves 17 to this main portion and the extra portion.

Tämän laitteen eräs suoritusmuoto, missä kyseisten toimenpiteitten mukaisesti muistiinmerkitsijän 24 nollatilan ryömintä saadaan poistettua riippumatta säiliön seinään 3 syötettyjen puis- 23 59880 sien 5 amplitudin epästabiilisuudesta on analoginen kuviossa 9 esitetylle.An embodiment of this device, in which, according to the above-mentioned measures, the creep of the zero state of the recorder 24 can be eliminated regardless of the instability instability of the trees 5 fed to the wall 3 of the container, is analogous to that shown in Fig. 9.

Eroavaisuudet muodostuvat siitä, että mukana on piiri 50 (kuvio 10), joka muodostuu sarjakytketyistä yksiköistä,. Siinä on kolmas sähköpulssin aikaviiveen yksikkö 51 , kolmas generaattori 52 portituspulsseille 53, toinen portituksen vahvistin 54 pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 amplitudille, mikä vahvistin on tarkoitettu erottelemaan tietty ylimääräinen osuus tämän verhokäyrän 17 laskureunasta, joka vastaa pulssia 55. Tämä ylimääräinen osuus sijaitsee verhokäyrän 17 mainitun pääosuuden ja sen nousureunan välillä. Piiri 50 sisältää myös toisen huipunilmaisimen 56 erotellulle ylimääräiselle osuudelle pulssien akustisen takaisin-heijastuman verhokäyrästä 17. Tässä tapauksessa sisääntulo kolmannen sähköpulssin aikaviiveen yksikköön 51 yhdistetään pulssigeneraat-torin 1 ulostuloon, toisen portituksen vahvistimen 54 sisääntulo yhdistetään pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 ilmaisimen 16 ulostuloon kun taas toisen huipunilmaisimen 56 ulostulo kytketään sähköisesti mittayksikön 23 toiseen sisääntuloon emitteriseuraajan 57 avulla, millä on säädettävissä oleva ulostulo. Tässä yhteydessä on mittayksikkö 23 valmistettu differentointi-piirin pohjalta.The differences are that a circuit 50 (Fig. 10) consisting of series-connected units is included. It has a third electric pulse time delay unit 51, a third generator 52 for gating pulses 53, a second gating amplifier 54 for the amplitude of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses, which amplifier is intended to separate a certain additional portion from the falling edge of said envelope 17 corresponding to pulse 55. between the main section and its rising edge. Circuit 50 also includes a second peak detector 56 for the separated additional portion of the pulse acoustic backscatter envelope 17. In this case, the input to the third electric pulse time delay unit 51 is connected to the output of pulse generator 1, the input of the second gate amplifier 54 is connected to the second the output of the peak detector 56 is electrically connected to the second input of the measuring unit 23 by means of an emitter follower 57 having an adjustable output. In this connection, the unit 23 is manufactured on the basis of a differentiation circuit.

Tämän laitteen eräs suoritusmuoto, missä ei pelkästään muis-tiinmerkitsijän 24 nollatilan ryöminnän määrää ole eliminoitu vaan ne vaihtelut nesteen ominaisuuden mittauksen herkkyydessä, joita säiliön seinään 3 syötettyjen akustisten värähteltyjen pulssien 5 yllä mainittu epästabiilisuus aikaansaa, saadaan poistettua, on varustettu kuvion 1 mukaisen laitteen yksiköitä lukuunottamatta piirillä 50 (kuvio 11), joka muodostuu sarjakytketyistä yksiköistä. Siinä on kolmas sähköpulssin aikaviiveen yksikkö 51 , kolmas generaattori 52 portituspulsseille 53, toinen portituksen amplitudi-vahvistin 54 pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrälle 17, mikä on tarkoitettu erottelemaan ylimääräinen osuus kyseisen verhokäyrän 17 lasku- eli loppureunasta, mikä sijaitsee tämän verhokäyrän mainitun pääosuuden ja sen nousureunan välillä, toinen huipunilmaisin 56 verhokäyrän 17 erotetulle ylimääräiselle osuudelle. Tässä tapauksessa sisääntulo kolmanteen yksikön 51 sähkö- 24 59880 pulssien aikaviivettä varten yhdistetään pulssigeneraattorin 1 ulostuloon kun taas merkin sisääntulo toiselle portituksen vahvistimelle 54 yhdistetään pulssin akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 ilmaisimen 16 ulostuloon. Tällä laitteella on myös mukana sähkösig-naalin jakoyksikkö 58, jonka sisääntulot on yhdistetty ensimmäisen ja toisen huipunilmaisimen 49 ja 56 ulostuloihin, jotka ovat verho-käyrän 17 erotettuja osuuksia varten, ja jonka ulostulo on yhdistetty mittausyksikön 23 sisääntuloon, sähköisen vertaussignaalin muotoilija 30, jonka ulostulo on yhdistetty mittausyksikön 23 toiseen sisääntuloon. Tässä tapauksessa mittausyksikkö 23 on valmistettu differentointipiirin pohjalta ja toinen huipunilmaisin 56 on yhdistetty jakajayksikköön 58 emitteriseuraajan 57 kautta.An embodiment of this device in which not only the amount of zero state creep of the memory marker 24 is eliminated but the variations in the sensitivity of the liquid property measurement caused by the above-mentioned instability of the acoustic oscillating pulses 5 applied to the container wall 3 can be eliminated without with a circuit 50 (Fig. 11) consisting of series-connected units. It has a third electric pulse time delay unit 51, a third generator 52 for gating pulses 53, a second gating amplitude amplifier 54 for the acoustic reflection envelope 17 of the pulses, intended to separate the extra portion between the falling or trailing edge of said envelope 17 , a second peak detector 56 for the separated extra portion of the envelope 17. In this case, the input for the time delay of the electrical pulses of the third unit 51 is connected to the output of the pulse generator 1 while the signal input to the second gating amplifier 54 is connected to the output of the pulse acoustic reflection envelope 17 detector 16. This device also includes an electrical signal distribution unit 58, the inputs of which are connected to the outputs of the first and second peak detectors 49 and 56 for separated portions of the curtain curve 17, and the output of which is connected to the input of the measuring unit 23, an electronic reference signal shaper 30 is connected to the second input of the measuring unit 23. In this case, the measuring unit 23 is manufactured on the basis of the differentiation circuit and the second peak detector 56 is connected to the divider unit 58 via an emitter follower 57.

Useita nesteitä ajatellen, joiden akustinen impedanssi on lähellä tai on enemmän kuin mitä on säiliön seinän 3 akustinen impedanssi, muodostetaan sähkösignaali, joka tuo tietoa nesteen ominaisuuksista havaitsemalla sen aikavälin etumerkki, joka sijaitsee pulssien akustisen takaisinheijastuman kahden heteropolaarisen verhokäyrän 17 ja 18 nousureunojen välillä. Tässä tapauksessa laitteen suoritusmuoto on analoginen kuvion 1 laitteelle.For several liquids whose acoustic impedance is close to or greater than the acoustic impedance of the tank wall 3, an electrical signal is generated which provides information on the properties of the liquid by detecting the sign of the time interval between the two heteropolar envelopes 17 and 18 of the pulses. In this case, the embodiment of the device is analogous to the device of Figure 1.

Ainoa ero muodostuu siitä, että tietoja kuljettavan sähkö-signaalin 20 muotoilija 19 on sopiva yksikkö 59 (kuvio 12) standardisähköpulssien muotoilemiseksi, mikä takaa standardisähkö-pulssin 60 muotoilemisen vastaamaan pulssien akustisen takaisinheij astuman verhokäyrän 17 nousureunaa. Laitteen tässä suoritusmuodossa sähköisten standardipulssien muotoiluyksikkö 59 on valmistettu tunnetun vahvistinmuotoilijan piirin perustalta, mihin sisältyy vastus-kondensaattoripiiri sen sisääntulossa (vertaa esim. kirjoitusta Goldenberg L.M. "Theory and Calculation of Semiconductor Pulsed Devices", Moskovassa, Sviaz Pubi. 1969, pp 181-183, kuvio 3. 16). Sitä paitsi laitteelle on tyypillistä sarjakytketty piiri, joka sisältää ilmaisimen 61 toiselle pulssien akustisen takaisin-heijastuman verhokäyrälle 18, mistä ilmaisimesta sisääntulo on yhdistetty akustisen merkin portitusvahvistimen 15 ulostuloon ja toinen standardisähköpulssin muotoilijayksikkö 62 tarkoitettu muotoilemaan standardisähköpulssi 63, joka vastaa pulssien akustisen takaisinheijastuman toisen verhokäyrän 18 nousureunaa. Tässä tapauk- 25 59880 sessa ulostulo toisesta yksiköstä 62 standardisähköpulssin muotoilemiseksi yhdistetään mittausyksikön 23 toiseen sisääntuloon ja mittausyksikkö 23 on yksikkö aikaerotuksen mittaamiseksi standardi-sähköpulssien 60 ja 63 muotoilujen välillä, jotka vastaavat molempien pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrien 17 ja 18 nousureunoj a.The only difference is that the shaper 19 of the electrical signal 20 carrying the data is a suitable unit 59 (Fig. 12) for shaping standard electrical pulses, which ensures that the standard electrical pulse 60 is shaped to correspond to the rising edge of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses. In this embodiment of the device, the standard electrical pulse shaping unit 59 is made on the basis of a circuit of a known amplifier designer, which includes a resistor-capacitor circuit at its input (cf. e.g. Goldenberg LM "Theory and Calculation of Semiconductor Pulsed Devices", Moscow, Sviaz Pub. 1969, pp. 181-183, Figure 3. 16). In addition, the device is characterized by a series circuit including a detector 61 for a second acoustic backscatter envelope 18, from which the input is connected to the output of an acoustic signal gate amplifier 15 and a second standard electric pulse shaping unit 62 for shaping . In this case, the output from the second unit 62 for shaping the standard electric pulse is connected to the second input of the measuring unit 23 and the measuring unit 23 is a unit for measuring the time difference between the formations of the standard electric pulses 60 and 63 corresponding to the acoustic reflection envelopes 17 and 18 of both pulses.

Kaikki yllä kuvatut laitteen suoritusmuodot voivat onnistuneesti olla käytössä säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi. Menetelmä säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi toteutetaan yllä kuvatuissa suoritusmuodoissa alempana kuvattavan laitteen avulla.All of the embodiments of the device described above can be successfully used to measure the properties of the liquid in the container. The method for measuring the properties of the liquid in the container is implemented in the embodiments described above by means of the device described below.

Akustinen anturi 2 (kuvio 1) kehittää akustisen värähtelyn U pulsseja 5, mitkä syötetään jaksotellen nesteeseen 6 säiliön, missä säiliössä neste sijaitsee seinän 3 läpi kohtisuorassa säiliön seinään 3 nähden syöttäen.The acoustic sensor 2 (Fig. 1) generates pulses 5 of acoustic vibration U, which are periodically supplied to the liquid 6 by a container, in which container the liquid is located through the wall 3 perpendicular to the wall 3 of the container.

Nämä pulssit 5 heijastuvat rajapinnasta seinän 3 sisäpinnan ja nesteen 6 välillä tämän seinämän 3 ulomman pinnan suuntaan, mistä ne sitten myös heijastuvat. Moninkerroin seinämässä 3 heijastuneista pulsseista 9 johtuen muodostuu pulssien akustinen takaisin-heijastuma, jonka totaali akustinen merkki 7 (kuvio 2 kaavio "a") vastaanotetaan samaan anturiin 2 (kuvio 1). Merkin 7 lähtökohta sijaitsee erossa akustisen värähtelyn pulssin 5 säiliön seinämään 3 syöttämishetkestä aikavälin X verran (kuvio 2 kaavio "a”), mikä voidaan määritellä lausekkeella: T=-^- (1) c missä d on säiliön seinämän 3 paksuus ja C on akustisten värähtelyjen etenemisnopeus säiliön seinämässä 3.These pulses 5 are reflected from the interface between the inner surface of the wall 3 and the liquid 6 in the direction of the outer surface of this wall 3, from where they are also reflected. Due to the multiples multiplied by the pulses 9 reflected in the wall 3, an acoustic back-reflection of the pulses is formed, the total acoustic signal 7 (diagram "a" in Fig. 2) being received at the same sensor 2 (Fig. 1). The starting point of the mark 7 is different from the moment of application of the acoustic vibration pulse 5 to the tank wall 3 by the time interval X (Fig. 2 diagram "a"), which can be defined by: T = - ^ - (1) c where d is the thickness of the tank wall 3 and C is the acoustic the rate of propagation of the vibrations in the tank wall 3.

Kyseisen merkin 7 lisäksi vastaanottaa akustinen anturi 2 myös säiliön seinämästä 3 akustisen merkin 8, minkä akustisten värähtelyjen pulssi 10 kehittää, joka on kulkenut kahdesti nesteen 6 lävitse ja heijastunut sisemmästä säiliön seinämästä 3. Kyseisten merkkien 7 ja 8 nousureunat ovat ajallisesti toinen toisistaan erossa määrän ^ verran (kuvio 2 kaavio "a"), mikä riippuu säiliön poikkileikkauksesta D ja akustisten värähtelyjen etenemisnopeudesta 26 59880 tässä nesteessä 6 eli on: = -P- (2) U1In addition to said mark 7, the acoustic sensor 2 also receives an acoustic mark 8 from the tank wall 3, which is generated by a pulse 10 of acoustic vibrations which has passed twice through the liquid 6 and reflected from the inner tank wall 3. The rising edges of said marks 7 and 8 are (Figure 2 is a diagram "a"), which depends on the cross-section D of the tank and the propagation speed of the acoustic vibrations 26 59880 in this liquid 6, i.e. is: = -P- (2) U1

Akustinen anturi 2 (kuvio 1) kehittää akustisen värähtelyjen pulsseja 5 seurauksena sähkövärähtelyn pulsseista 4, jotka on aikaansaatu pulssin toistoajalla T (kuvio 2, kaavio "a") pulssigeneraat-torissa 1 (kuvio 1).The acoustic sensor 2 (Fig. 1) generates pulses 5 of the acoustic vibrations as a result of the pulses 4 of the electric vibration produced by the pulse repetition time T (Fig. 2, diagram "a") in the pulse generator 1 (Fig. 1).

Generaattorin 1 pulssit 4 sen lisäksi että ne syötetään akustiseen anturiin 2 syötetään myös akustisten merkkien 7 ja 8 kanssa portitusvahvistimen 15 merkin sisääntuloon, jonka säädön sisääntuloon syötetään portituspulsseja 14 (kuvio 2 kaavio "b") kestoajaltaan Hl generaattorista 13 (kuvio 1), mikä kehittää nämä pulssit generaattorin 1 pulsseista 4 aikaviiveellä L2 (kuvio 2 kaavio "b"). Tämä aikaviive ^ sovitetaan pitemmäksi kuin mitä on generaattorin 1 (kuvio 1) pulssin 4 (kaavio "a") kestoaika, mutta asetetaan lyhyemmäksi tai yhtä suureksi kuin mitä on kaksi kertaa se aika Hl mikä vaaditaan akustisilta värähtelyiltä säiliön seinän 3 läpi kulkemiseen. Portituspulssin 14 kestoaika valitaan siten, että kyseisten pulssien muotoilu generaattorissa 13 on jo tapahtunut ennen kuin akustinen merkki 8 saapuu syötettynä akustiseen anturiin 2. Tässä tapauksessa voidaan havaita seuraava riippuvaisuus aikamäärissä: % -- ?+ ΐΛ - Τ2 (3)In addition to being fed to the acoustic sensor 2, the pulses 4 of the generator 1 are also fed with the acoustic signals 7 and 8 to the signal input of the gate amplifier 15, the control input of which is gated pulses 14 (Fig. 2 diagram "b") of duration H1 from the generator 13 (Fig. 1). these pulses from the pulses 4 of the generator 1 with a time delay L2 (Fig. 2 diagram "b"). This time delay is adjusted to be longer than the duration of the pulse 4 of the generator 1 (Fig. 1) (diagram "a"), but is set to be shorter or equal to twice the time H1 required for acoustic vibrations to pass through the tank wall 3. The duration of the gating pulse 14 is selected so that the shaping of these pulses in the generator 13 has already taken place before the acoustic signal 8 arrives fed to the acoustic sensor 2. In this case, the following dependence in time quantities can be observed:% -? + Ϊ́Λ - Τ2 (3)

Portitusvahvistimen 15 lisäksi portituspulssin generaattorin 13 ja aikaviiveen yksikön 12 sisältävän piirin 11 tällaisella toiminnalla erotellaan akustinen merkki 7 akustisesta merkistä 8 ja generaattorin 1 pulsseista 4.In addition to the gating amplifier 15, such operation of the gate pulse generator 13 and the circuit 11 including the time delay unit 12 separates the acoustic signal 7 from the acoustic signal 8 and the pulses 4 of the generator 1.

Eroteltu akustinen merkki 7 portitusvahvistimen 15 ulostulosta syötetään pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän ilmaisimen 16 sisääntuloon. Tämän ilmaisin 16 erottelee verhokäyrän 17 tai 18 (kuvio 2 kaaviot "c" tai "d") akustisesta merkistä 7 näiden ollessa pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyriä, joka takaisinheijastuma on aikaansaatu säiliön seinän 3 (kuvio 1) ulomman pinnan ja säiliön nesteen 6 välillä. Laittean niissä suoritusmuodoissa jotka on esitetty kuvioissa 1, 3-11 ainoastaan toinen verhokäyrä, nimittäin pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 (kuvio 2 kaavio "c") on käytössä.The separated acoustic signal 7 from the output of the gating amplifier 15 is applied to the input of the pulse acoustic reflection envelope detector 16. This detector 16 distinguishes the envelope 17 or 18 (Fig. 2 diagrams "c" or "d") from the acoustic mark 7, these being the envelopes of the acoustic reflection of the pulses provided between the outer surface of the tank wall 3 (Fig. 1) and the tank liquid 6. In the embodiments of the device shown in Figures 1, 3-11, only the second envelope, namely the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses (diagram "c" in Figure 2) is used.

27 5988027 59880

Kyseinen pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 aikaansaatuna akustisen ilmaisimen anturin 2 vyöhykkeellä säiliön seinämän 3 ulomman pinnan ja nesteen 6 välillä tuo mukanaan tietoa kyseisen nesteen 5 ominaisuuksista.This envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses, provided in the zone of the sensor 2 of the acoustic detector between the outer surface of the tank wall 3 and the liquid 6, brings with it information on the properties of the liquid 5 in question.

Tarkastellaan nyt esimerkkitapauksena erästä nesteen ominaisuuksista, nimittäin nesteiden binääristen liuoksien tai kiinteiden aineiden liuosten nesteessä konsentraatiota q. On yleisesti tunnettua (vertaa esim. kirjoitusta Brazhnikov "Ultrasonic" Methods" Energia Pubi. 1965, pp 56-73) että akustisten värähtelyjen etenemisen nopeus nesteen liuoksessa riippuu funktionomaisesti sen konsentraatiosta ja voidaan yleisesti lausua riippuvaisuutena: wLet us now consider, as an example, one of the properties of a liquid, namely the concentration q of binary solutions of liquids or solutions of solids in a liquid. It is well known (cf. e.g. Brazhnikov's "Ultrasonic" Methods "Energy Pubi. 1965, pp. 56-73)) that the rate of propagation of acoustic vibrations in a liquid solution depends functionally on its concentration and can be generally expressed as a dependence: w

Silti liuoksen konsentraatio q on useimmissa tapauksissa suoraan verrannollinen tiheyteen ^ eli saadaan: fi ‘fet 0 Kt cf); (5) missä on liuottimen tiheys.Nevertheless, the concentration q of the solution is in most cases directly proportional to the density ^, i.e. we obtain: fi ‘fet 0 Kt cf); (5) where is the density of the solvent.

Täten nesteen liuoksen akustinen impedanssi Z-^, mikä on suurudeltaan riippuu tämän liuoksen konsentraatiosta q seuraavasti: Z'~fot (I* X, <£) f, if.)', (δ)Thus, the acoustic impedance Z- ^ of a liquid solution, which is of magnitude, depends on the concentration q of this solution as follows: Z '~ fot (I * X, <£) f, if.)', (Δ)

Useiden nesteiden liuosten konsentraatioiden q alueella, mikä on riittävän laaja teollisuussovellutuksia varten, on akustisen impedanssin Z^ riippuvuus (6) konsentraatiosta q melko, lähellä lineaarista riippuvuutta: 28 59880 0+«*ϊ); missä ZQ1 on liuottimen akustinen impedanssi.In the range of concentrations q of several liquid solutions, which is wide enough for industrial applications, the dependence of the acoustic impedance Z ^ (6) on the concentration q is quite close to the linear dependence: 28 59880 0 + «* ϊ); where ZQ1 is the acoustic impedance of the solvent.

Impedanssin riippuvaisuussuhteen verrannollisuustekijä ^ tiettyyn vesiliuosten konsentraatioon q (g/1) nähden (Zn, = 1,48 x 5 -2 -1 10 g cm c ) annetaan alempana taulukossa 1.The proportionality factor of the impedance dependence ratio ^ to a certain concentration of aqueous solutions q (g / l) (Zn, = 1.48 x 5 -2 -1 10 g cm c) is given in Table 1 below.

Taulukko 1table 1

Vesiliuoksia: Alumiini- Magneesium- Sinkkisul- Kaliunsul- sulfaatti sulfaatti faatti faatti G"1.l 0.00051 0.00061 0.00039 0.00037Aqueous solutions: Aluminum- Magnesium- Zinc sulphate- Potassium sulphate sulphate sulphate phate G "1.l 0.00051 0.00061 0.00039 0.00037

Vesiliuoksia: Natriuniklo- Kaliujrhyd- Litium- Natriumhyd- ridi raatti hydraatti raatti „ G“1.l 0.00069 0.00011 0.00025 0.00017 ^2_Aqueous solutions: Sodium chloro- Potassium hydride- Lithium- Sodium hydride hydrate hydrate „G“ 1.l 0.00069 0.00011 0.00025 0.00017 ^ 2_

Vesiliuoksia: Ammoniakki Typpihappo Rikkihappo Suolahappo X2 G”1.l 0.00005 0.00007 -0.00007 0.00035Aqueous solutions: Ammonia Nitric acid Sulfuric acid Hydrochloric acid X2 G ”1.l 0.00005 0.00007 -0.00007 0.00035

Verhokäyrän 17 (kuvio 2, kaavio "c") maksimiamplituudin Uq riippuvuus akustisten impedanssien Z^ ja Z = C nesteen liuoksessa suhteesta ja vastaavasti säiliön seinän 3 aineksesta määräytyy seuraavassa esitetyn riippuvaisuuden perusteella: U.~£KS δ 'Λ f*-)'*, (8) 29 59880 missä B on akustisten värähtelyiden pulssin 5 maksimiamplituudi syötettynä säiliön seinään 3, on kerroin, mikä ottaa huomioon sen kosketuskerroksen vaikutuksen, mikä sijaitsee säiliönseinän 3 (kuvio 1) ja akustisen anturin 2 välissä kun akustisten värähtelyjen pulssit kulkevat anturiin 2 sen jälkeen kun ne ovat heijastuneet säiliön seinän 3 sisemmästä pinnasta, kuten myös sen akustisen anturin 2 ominaisuudet, mikä toimii vastaanottimena, £ on kerroin (ykköstä pienempi) joka ottaa huomioon akustisten värähtelyjen pulssin 5 vaimentumisen sen kulkiessa kahdesti säiliön seinän 3 läpi.The dependence of the maximum amplitude Uq of the envelope 17 (Fig. 2, diagram "c") on the ratio of the acoustic impedances Z 1 and Z = C in the liquid solution and on the material of the tank wall 3, respectively, is determined by the following dependence: U. ~ £ KS δ 'Λ f * -)' *, (8) 29 59880 where B is the maximum amplitude of the acoustic vibration pulse 5 fed to the tank wall 3 is a coefficient taking into account the effect of the contact layer located between the tank wall 3 (Fig. 1) and the acoustic sensor 2 when the acoustic vibration pulses travel to the sensor 2 after being reflected from the inner surface of the tank wall 3, as well as the characteristics of its acoustic sensor 2 acting as a receiver, ε is a factor (less than one) which takes into account the attenuation of the acoustic vibration pulse 5 as it passes twice through the tank wall 3.

Amplituudi maksimeille pulssien akustisen takaisinheijastu-man verhokäyrässä 17, mitä osoitetaan katkoviivalla kaaviossa "c" (kuvio 2) pienentynyy ajan t mukaan kussakin jaksossa T akustisen värähtelyjen pulsseja 5 syötettäessä. Tämä pienentyminen saattaa hyvänä likimääräistyksenä olla esitettävissä seuraavalla riippuvaisuudella : LOl n «S * f CO f- T±L) T ; U-i~ R 1+-J- ' C9) missä R on akustisten värähtelyjen pulssin 9 heijastuskerroin väliseinämästä säiliön seinän 3 sisemmän pinnan ja akustisen anturin 2 välillä, ^ on pulssien akustisen takaisinheijastuman verho-käyrän 17 nousureunan kestoaika.The amplitude for the maxima in the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses, indicated by the dashed line in the diagram "c" (Fig. 2), decreases with time t in each period T when the pulses 5 of the acoustic oscillations are applied. This decrease may be shown as a good approximation by the following dependence: LOl n «S * f CO f- T ± L) T; U-i ~ R 1 + -J- 'C9) where R is the reflection coefficient of the acoustic vibration pulse 9 from the partition wall between the inner surface of the tank wall 3 and the acoustic sensor 2, ^ is the duration of the rising edge of the acoustic reflection curve 17 of the pulses.

Ylläesitetty riippuvuus pätee ajalle t ja tyydyttää seuraa-vassa esitetyt reunaehdot: / f «—- < (Ί0)The above dependence holds for time t and satisfies the following boundary conditions: / f «—- <(Ί0)

T+TT + T

30 59880 (? <Γι Tämä aika t = L+ U vastaa pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän maksimikohtaa UQ koska on ilmeistä lausekkeiden (8) ja (9) perusteella, että tällaisenä aikana pätee:30 59880 (? <Γι This time t = L + U corresponds to the maximum point UQ of the envelope of the acoustic reflection of the pulses because it is obvious from expressions (8) and (9) that during such a time the following holds:

1/ - u OO1 / - u OO

Koska nesteen liuoksen akustinen impedanssi Z-^ on lausekkeen (6) mukaisesti funktio (¾) tämän liuoksen konsentraatiosta q, on pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän amplituudi U myös juuri aikaansaadun lausekkeen (10) mukaisesti funktio tästä konsentraatiosta q seuraavasti: 4 - £ fyJ;' (12) Täten pulssin akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 aikaansaatuna ilmaisimen 16 (kuvio 1) ulostuloon tuo tietoa nesteen mitatusta ominaisuudesta. Esitetyssä esimerkissä teollisuussovel-lutukseen esitetystä menetelmästä ja laitteista tämän toteuttamiseksi ominaisuutena on nesteen liuoksen konsentraatio q.Since the acoustic impedance Z- ^ of a liquid solution is a function (¾) of the concentration q of this solution according to expression (6), the amplitude U of the acoustic reflection envelope of the pulses is also a function of this concentration q according to the newly obtained expression (10) as follows: 4 - £ fyJ '; (12) Thus, the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulse provided at the output of the detector 16 (Fig. 1) provides information on the measured property of the liquid. In the example shown of the method and apparatus presented for industrial application, this is characterized by the concentration q of the liquid solution.

Pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 syötetään ilmaisimen 16 ulostulosta tietoja kuljettavan sähkömerkin 20 (kuvio 2 kaavio "e") muotoilijan 19 sisääntuloon, mistä nesteen sähköinen parametri on verrannollinen nesteen mielenkiinnon alaiseen ominaisuuteen. Tietoja kuljettava sähkömerkki 20 syötetään mittalaitteen 23 sisääntuloon, missä se muunnetaan standardiksi sähkömer-kiksi verrannollisena nesteen mitattavana olevaan ominaisuuteen. Ulostulo mittayksiköstä 23 tuodaan muistiinmerkitsijään 24·. Riippuen mittauksen olosuhteista voidaan tulokset saada kahdella eri tavalla. Ensinnäkin voidaan mittauksen tulokset määritellä asteikolla, joka on mitoitettu nesteen mitattavana olevan ominaisuuden yksiköiden mukaisesti. Esim. mitattaessa nesteiden liuosten konsentraatiota ovat mittatulokset grammoina litrassa (grammaa liuonnutta ainetta liuoksen litraa kohden). Siinä tapauksessa, että muistiinmerkitsijä 24 tehdään releen pohjalta mittausten tulos määräytyy nesteen ominaisuudelle poikkeamien läsnäolona tai puuttumisena nesteen ominaisuudessa sen nimellisarvoon nähden.The envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses is fed from the output of the detector 16 to the input of the shaper 19 of the electrical signal 20 carrying data (Fig. 2 diagram "e"), from which the electrical parameter of the liquid is proportional to the property of interest. The electrical signal 20 carrying the data is fed to the input of the measuring device 23, where it is converted into a standard electrical signal in proportion to the property to be measured in the liquid. The output from unit 23 is recorded in the recorder 24 ·. Depending on the measurement conditions, the results can be obtained in two different ways. First, the results of the measurement can be determined on a scale dimensioned according to the units of the property of the liquid to be measured. For example, when measuring the concentration of liquid solutions, the measurement results are in grams per liter (grams of solute per liter of solution). In the case that the recorder 24 is made on the basis of the relay, the result of the measurements is determined for the property of the liquid in the presence or absence of deviations in the property of the liquid with respect to its nominal value.

Tietoja kuljettava sähkömerkki voidaan muotoilla pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 (kuvio 2 kaavio "c") ilmaisi- 31 59880 mesta 15 saatuna useilla eri tavoilla.The electrical signal carrying the data can be shaped from the detector 15 of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses (diagram "c" in Fig. 2) obtained in a number of different ways.

Eräs tapa on määritellä se pinta-ala S mitä pulssin akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 ja tämän nollataso rajoittavat ja sitten havaita tämän pinta-alan S suhde siihen aikaväliin, mikä on verrannollinen aikaväliin T (kaavio "a") kahden peräkkäin syötetyn akustisen värähtelyn pulssin 5 (kuvio 1) välillä.One way is to determine the area S bounded by the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulse and its zero level and then to detect the ratio of this area S to the time interval proportional to the time interval T (diagram "a") of two successively input acoustic vibration pulses 5 ( Figure 1).

Tämä pinta-ala S määräytyy melko tarkkaan käytännön tarkoituksia varten ja pulssien akustisten takaisinheijastuman verhokäy-rälle 17 lausekkeesta: 7¾ _ S- ντ'υ.^ u<dt; (13)This area S is determined quite precisely for practical purposes and for the envelope of the acoustic reflection of pulses from the expression 17: 7¾ _ S- ντ'υ. ^ U <dt; (13)

Tarkastellaan sitten funktiota, mikä on osa lausekkeista (8) sekä (9) suureille Uq ja 0- V" ' (14) funktiona tietystä muuttujasta: Δ = 2, - Z0, (15)Let us then consider the function that is part of the expressions (8) and (9) for the quantities Uq and 0-V "'(14) as a function of a certain variable: Δ = 2, - Z0, (15)

Viimemainittu on, kuten on ilmeistä lausekkeesta (6) puolestaan funktio nesteen mitattavana olevasta ominaisuudesta, se tahtoo sanoa nesteen liuoksen konsentraatiosta q seuraavasti: Δ 1 Ä ^2 ^-o t ' (16·)The latter is, as is evident from expression (6) a function of the measurable property of the liquid, it means to say the concentration q of the liquid solution as follows: Δ 1 Ä ^ 2 ^ -o t '(16 ·)

Lausekkeista (14) ja (15) seuraa, että: / 2δ^ι__).It follows from expressions (14) and (15) that: / 2δ ^ ι__).

2 + Δ 21 - —- ' * Z (17)2 + Δ 21 - —- '* Z (17)

Juuri aikaansaadussa lausekkeessa on se funktion arvo kun akustinen impedanssi on yhtä suuri kuin nesteen 6 (kuvio 1) akustisen impedanssin alkuarvo Zg^.The expression just obtained has the value of the function when the acoustic impedance is equal to the initial value of the acoustic impedance of the liquid 6 (Fig. 1) Zg ^.

32 5988032 59880

Esimerkkitapauksessa kun mitataan nesteen liuosta missä konsentraatio on q on termi RQ1 yhtä suuri kuin funktio kun akustinen impedanssi on puolestaan yhtä suuri kuin mitä on liuottimen akustinen impedanssi Zq-^. Tässä tapauksessa pätee: 0- 4^ ' C-.8)In the example case when measuring a liquid solution where the concentration is q, the term RQ1 is equal to a function when the acoustic impedance is in turn equal to what is the acoustic impedance of the solvent Zq- ^. In this case, the following applies: 0-4 ° C (.8)

Useimmissa käytännön tapauksissa säiliön seinän 3 akustinen impedanssi on yhden suuruuskertaluokan tai enemmän suurempi kuin mitä on nesteen 6 akustinen impedanssi ja mitä sen vaihtelut Z-^ ovat eli toisin sanoen: ζ., u δ I,** z , 09) Tämän 'johdosta lauseke (17) voidaan antaa melkoisella tarkkuuden määrällä yksinkertaisemmassa muodossa: = ®o, (i-2 J ~) , (20)In most practical cases, the acoustic impedance of the tank wall 3 is one order of magnitude or more greater than the acoustic impedance of the liquid 6 and what its variations Z- ^ are, that is: ζ., U δ I, ** z, 09) (17) can be given with a considerable amount of accuracy in a simpler form: = ®o, (i-2 J ~), (20)

Siinä tapauksessa että mitataan nesteen liuosten konsentraa-tiota q saadaan lausekkeiden (16) ja (20) mukaisesti tällöin: (21) Tämän johdosta voidaan pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudi Uq ja kyseisen verhokäyrän 17 vaihtuva arvo lausua riippuvuuksien (8), (9), (14) ja (20) perusteella seuraavassa esitettyjen yhtälöiden mukaisesti: U^£Ks&R0iO~Z^r~)' (22) (23) 33 59880In the case where the concentration q of liquid solutions is measured, we obtain according to expressions (16) and (20) then: (21) As a result, the maximum amplitude Uq of the acoustic reflection envelope 17 and the variable value of said envelope 17 can be expressed as dependencies (8), (9) , (14) and (20) according to the following equations: U ^ £ Ks & R0iO ~ Z ^ r ~) '(22) (23) 33 59880

Kun nämä lausekkeet (22) ja (23) sijoitetaan pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 (kuvio 2 k avio "c") maksi-miamplituudin Uq ja kyseisen verhokäyrän 17 amplituudin arvon sijaan lausekkeessa (13), mikä ilmaisi sen pinta-alan S, jota kyseinen pulssien akustisten takaisinheijastuman verhokäyrä 17 ja tämän nollataso rajoittivat saadaan nyt yhtälöksi: S - 0t5l1£t<j&ROi (‘1- —g —) +' έ _ f1 (24) +4¾ [s**» z ^ & mikä integroinnin jälkeen saadaanj ^uotoon: S.SKs&TRe,0-2-£-L· χ f[SR8;0-2 / . _J__] - (25' l tn[£RR0, Ο-^ψί)] 2i J'When these expressions (22) and (23) are placed in the expression (13) instead of the value of the maximum amplitude Uq of the acoustic reflection envelope 17 (Fig. 2 k avio "c") and the amplitude of that envelope 17, which expressed the area S this envelope of the acoustic reflection of the pulses 17 and its zero level constraint is now obtained by the equation: S - 0t5l1 £ t <j & ROi ('1- —g -) +' έ _ f1 (24) + 4¾ [s ** »z ^ & what after integration obtained: S.SKs & TRe, 0-2- £ -L · χ f [SR8; 0-2 /. _J__] - (25 'l tn [£ RR0, Ο- ^ ψί)] 2i J'

Kyseisen pinta-alan S suhde A aikaväliin At, mikä on verrannollinen aikaväliin T (kuvio 2 kaaviona”) kahden peräkkäin syötetyn pulssin 5 (kuvio 1) välillä akustisesta värähtelyistä, mikä on tietty ilmaisu nesteen 6 ominaisuudesta juuri edellä aikaansaadun lausekkeen mukaisesti, on myös ilmaistavissa kuten alla esitetään: . εκ* β Ro, t_Λ l/t-2 (26) missä K^ on vakiokerroin, joka ilmaisee riippuvuuskertoimen ja lisäksi of* £RZo,'. (27)The ratio of this area S to the time interval Δt, which is proportional to the time interval T (Fig. 2 as a diagram ”) between two successively applied pulses 5 (Fig. 1) of acoustic vibrations, which is a certain expression of the property of the liquid 6 according to the above expression, is also detectable. as set out below:. εκ * β Ro, t_Λ l / t-2 (26) where K ^ is a constant coefficient expressing the dependence coefficient and in addition of * £ RZo, '. (27)

Ylläkuvatut toimenpiteet> joiden tarkoitus on löytää pinta-ala S, mitä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 (kuvio 2 kaavio "c") sekä kyseisen osan nollataso rajoittavat ja määritellä kyseisen pinta-alan S suhde A siihen aikaväliin, mikä on 34 59880 verrannollinen aikaväliin T kahden peräkkäin syötetyn pulssin 5 (kuvio 1) välillä akustisissa värähtelyissä toteutetaan tietoja kuljettavan sähkömerkin 20 muotoilijassa 19. Tässä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 syötetään kyseisen verhokäy-rän 17 ilmaisimen 16 ulostulosta emitteriseuraajan 22 kautta pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 integraattorin 21 sisääntuloon. Tässä tapauksessa kyseinen integraattori 21 muodostaa tietoa kuljettavan sähkömerkin 20, jolla amplituudi on EQ (kuvio 2 kaavio "e") ja mikä voidaan ilmaista alempana esitettävällä lausekkeella:The above-described measures> are intended to find the area S, which is limited by the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses (Fig. 2 diagram "c") and the zero level of the part in question, and to determine the ratio A of the area S to the time interval 34 59880 between two successively applied pulses 5 (Fig. 1) in acoustic oscillations, data is transmitted in the formulation 19 of the electrical signal 20 carrying the data. In this case, said integrator 21 forms an information-carrying electrical signal 20 having an amplitude EQ (diagram "e" in Fig. 2), which can be expressed by the following expression:

Ec * Ks * ‘ tno! + in (i-2 ψ) X (28) *0-2-^-); missä Kg ja Kg ovat verrannollisuuskertoimia seuraavasti:Ec * Ks * ‘tno! + in (i-2 ψ) X (28) * 0-2 - ^ -); where Kg and Kg are the coefficients of proportionality as follows:

^ £KsKsbRc,T^ £ KsKsbRc, T

K*s Τζτ ' (29) r- —;K * s Τζτ '(29) r- -;

Tietoja kuljettava sähkömerkki 20 syötetään integraattorin 21 (kuvio 1) ulostulosta mittayksikön 23 sisääntuloon. Tämä viimemainittu muuntaa tietoja kuljettavan sähkömerkin 20, jonka amplituudi EQ on verrannollinen nesteen mielenkiinnon alaiseen ominaisuuteen standardiksi sähkömerkiksi, jolla on määritelty muoto mittausolo-suhteitten mukaisesti. Tämä standardi sähkömerkki syötetään mittayksikön 23 muistiinmerkitsijään, mikä kehittää ulostulon tiedon ulostulosta nesteen mielenkiinnon alaisesta ominaisuudesta tarvittavassa muodossaan.The electrical signal 20 carrying the data is fed from the output of the integrator 21 (Fig. 1) to the input of the measuring unit 23. The latter converts a data-carrying electrical signal 20, the amplitude EQ of which is proportional to the property of interest of the liquid, into a standard electrical signal having a defined shape according to the measurement conditions. This standard electrical signal is input to the recorder of the unit 23, which generates an output of information about the property of the liquid of interest in its required form.

Kun mitataan nesteen liuoksen konsentraatiota q esimerkkitapauksessa muotoillaan standardi merkki differenssimerkistä käynnissä olevan, tietoja kuljettavan merkin, minkä amplituudi on EQWhen measuring the concentration q of a liquid solution, in the exemplary case, a standard signal is formed from the difference signal of an ongoing, data-carrying signal with amplitude EQ.

35 ^9830 ja vertailumerkin väliltä, missä jälkimmäisessä amplituudi on Eqo. Tämä vertailumerkki muotoillaan mittayksikössä 23 itsessään ja se sovitetaan amplituudiltaan yhtä suureksi kuin mitä on tietoja kuljettava merkki E mikäli säiliö sisältää liuotinta missä akustinen o impedanssi on Zg·^ eli silloin kun pitoisuus eli konsentraatio q ja nesteen akustisen impedanssin lisäysmäärä ^ Z-^ ovat vastaavasti molemmat nollan suuruisia.35 ^ 9830 and the reference mark, where in the latter the amplitude is Eqo. This reference mark is formed in the unit 23 itself and is adjusted to an amplitude equal to that of the data-carrying mark E if the container contains a solvent where the acoustic impedance o is Zg · ^, i.e. when the concentration q and the liquid acoustic impedance increase amount ^ Z- ^ are both zero.

c „ i/ f et'*'- Ί , T1 ) ' h* 2T A (31) -missä Kg^ on tekijän Kg suuruus akustisen värähtelyjen pulssin 5 amplituudin alkuperäisillä arvoilla BQ ja tekijä BQ3 ottaa huomioon vaihtelut kosketuskerroksessa säiliön seinän 3 ja akustisen anturin 2 välillä sekä viimemainitun muuntotekijän sen toimiessa vastaanot-timena.c „i / f et '*' - Ί, T1) 'h * 2T A (31) -where Kg ^ is the magnitude of the factor Kg at the initial values BQ of the amplitude of the acoustic vibration pulse 5 and the factor BQ3 takes into account the variations in the contact layer between the tank wall 3 and the acoustic between sensor 2 and the latter conversion factor as a receiver.

Nesteen liuoksen konsentraation q tälläisen mittaamisen tapauksessa valmistetaan mittayksikkö 23 differentointipiirin pohjalta. Standardi merkkiIn the case of such a measurement of the concentration q of the liquid solution, the unit 23 is manufactured on the basis of the differentiation circuit. Standard character

Iz - B - E β 1 U oo 0 J (32) on tässä tapauksessa suuruudeltaan riippuvainen nesteen 6 akustisen impedanssin vaihteluista ^Z^ ja vastaavasti nesteen liuoksen konsentraatiosta q seuraavasti: » — A?j _ · EU=<rto° * 7 (33) tal Eυ -K2 z * Ecc p / (3*0 missä yb on nesteen ominaisuuden mittaamisessa esiintyvä herkkyys-tekij ä.Iz - B - E β 1 U oo 0 J (32) in this case depends on the magnitude of the variations in the acoustic impedance of the liquid 6 ^ Z ^ and the concentration q of the liquid solution, respectively, as follows: »- A? J _ · EU = <rto ° * 7 ( 33) tal Eυ -K2 z * Ecc p / (3 * 0 where yb is the sensitivity factor for measuring the property of a liquid.

36 5988036 59880

Kun esiintyy nesteen akustisen impedanssin vaihteluita Z^, joita aiheuttavat vaihtelut mitattavana olevassa nesteen ominaisuudessa ja nämä ovat heikkoja, kuten käytännössä useimmiten on asianlaita nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyyskerroin voidaan ilmaista seuraavassa esitettävällä lausekkeella: β- ; t j (35) t00 di £<*'.) d£u * d(^-) missä dE^ on standardin merkin, mikä on funktio ensimmäinen d(AZ derivaatta muuttujasta A Z^/Z kyseiseen muuttujaan -- nähden sallii seuraavan lausekkeen mielenkiinnon alai-When there are variations in the acoustic impedance of a liquid Z 1 caused by variations in the property of the liquid to be measured and these are weak, as in practice most often the sensitivity factor for measuring the property of a liquid can be expressed by the following expression: β-; tj (35) t00 di £ <* '.) d £ u * d (^ -) where dE ^ is a standard character, which is a function of the first d (AZ derivative of the variable AZ ^ / Z with respect to that variable - allows the following expression of interest alai-

ZZ

sena olevan nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyydelle : I—Adj^zA— + Λ J (36) missä ^ d o( ^ “ "/ * (37)for measuring the sensitivity of the property of the liquid: I — Adj ^ zA— + Λ J (36) where ^ d o (^ “" / * (37)

Tekijän K? arvot useille eri suureen sekä myös (r°< V'"* 01 arvoille kun ^ on suuruudeltaan 10 annetaan alla taulukossa 2.By K? values for several different quantities as well as (r ° <V '"* 01 values when ^ is of magnitude 10 are given in Table 2 below.

Taulukko 2.Table 2.

cj η 0-99 0.98 0.97 ' 0.96 IC7 0.1 0.1051 011104 0.1159 0.1218 ((J*c/ Ky~ iJEh o( 5 4.93 4.36 4.73 4.70 37 S9880cj η 0-99 0.98 0.97 '0.96 IC7 0.1 0.1051 011104 0.1159 0.1218 ((J * c / Ky ~ iJEh o (5 4.93 4.36 4.73 4.70 37 S9880

Ylläkuvattu menetelmä nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi on yksinkertainen toteuttaa. Se sallii tehokkaan mittaamisen kun akustisten värähtelyjen pulssien 5 amplituudi B syötettynä säiliön seinämään 3 on vakinainen kuten myös kosketuskerroksen ja pietsosäh-köisten muuntotekijöiden huomioonottamisen vastaanottimena toimivassa akustisessa anturissa 2.The method described above for measuring the properties of a liquid is simple to implement. It allows efficient measurement when the amplitude B of the pulses 5 of the acoustic vibrations fed to the wall 3 of the tank is constant, as well as the consideration of the contact layer and the piezoelectric transducers in the acoustic sensor 2 acting as the receiver.

Kun nämä parametrit eivät ole stabiileja tekijän K arvo kerrottuna akustisten värähtelyjen pulssin 5 amplituudilla B muuttuu myös, koska se riippuu näistä parametreista. Tämä johtaa nesteen 6 ominaisuuksien mittaamisen nollatilan ryömintään A Ey mikä määritellään eroituksena tietoja kuljettavalla sähkömerkin 20 sen arvon E Ä kun Λ Z, = 0 ja vertailun sähkömerkin välillä. Tämä nollatilan ryömintä mitattaessa nesteen ominaisuuksia johtaa mitä tulee nesteen mitattavan ominaisuuden vaihtelualueeseen lausekkeeseen: , f LjlL· , δΚ·') U ^ΒΛβ it*' ' (38) missä Q rL,J ovat suhteellisia vaihteluja amplituu- &C jCc,6 dille B akustisen värähtelyjen pulssissa 5 ja tekijälle K ottaen huomioon muutokset kosketuskerroksessa säiliön seinän 3 ja akustisen anturin 2 välillä sekä muutokset viimemainitun muuntotekijöissä sen toimiessa vastaanottimena, E on standardi merkki ja ETT vastaa um J u nesteen ominaisuuden vaihtelujen mitatun alueen ylärajaa.When these parameters are not stable, the value of the factor K multiplied by the amplitude B of the pulse 5 of the acoustic oscillations also changes because it depends on these parameters. This results in the zero state creep A Ey of the measurement of the properties of the liquid 6, which is defined as the difference between the value E Ä when Λ Z, = 0 and the reference electrical signal carrying the data. This zero-state creep when measuring the properties of a liquid results in the expression for the range of the property to be measured in the liquid:: f LjlL ·, δΚ · ') U ^ ΒΛβ it *' '(38) where Q rL, J are relative variations in amplitude & C jCc, 6 dille B for acoustic oscillations pulse 5 and factor K taking into account changes in the contact layer between the tank wall 3 and the acoustic sensor 2 and changes in the latter's conversion factors as a receiver, E is the standard sign and ETT corresponds to the upper limit of the measured range of fluid property variations.

Ylläkuvatut vaihtelut ja A^3 °vat suuruudeltaan: f" 38 59880 ^β=0-βί j (39) Δ «i - K? - K°* ' (40)The variations described above and A ^ 3 ° are of the magnitude: f "38 59880 ^ β = 0-βί j (39) Δ« i - K? - K ° * '(40)

Jotta voitaisiin eliminoida tämä nollatilanteen ryömintä nesteen ominaisuuksien mittaamisen aikana, minkä puolestaan aikaansaa akustisten värähtelyjen pulssin 5 (kuvio 1 )epästabiili amplituudi syötettynä säiliön seinään 3 mitataan tämän lisäksi pulssin akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiampli-tuudi Ug (kuvio 2 kaavio "c") ja sitä verrataan tämän verhokäyrän 17 ja sen nollatason rajoittaman pinta-alan S suhteeseen A siihen aikaväliin, mikä on verrannollinen aikaväliin T (kaavio "c") kahden akustisen värähtelyn pulssin 5 välillä, jotka peräjälkeen syötetään säiliön seinämään 3.In order to eliminate this zero state creep during the measurement of the liquid properties, which in turn is caused by the unstable amplitude of the acoustic vibrations pulse 5 (Fig. 1) fed to the tank wall 3, the maximum amplitude of the pulse acoustic reflection envelope 17 is also measured. comparing the ratio A of this envelope 17 and its area bounded by the zero plane to a time interval proportional to the time interval T (diagram "c") between two acoustic vibration pulses 5 which are successively applied to the tank wall 3.

Tätä tarkoitusta varten laitteen toinen suoritusmuoto on varustettu huipun ilmaisjmella 25 (kuvio 3) pulssin akustisen takaisinheij astuman verhokäyrälle 17, muotoillen merkin 26 jännitteelr tään yhtä suureksi kuin mitä on tämän verhokäyrän 17 maksimiampli-tuudi Uq. Tämä merkki syötetään emitteriseuraajan 27 sisääntuloon, vertailun sähkömerkin 28 muodostuessa tämän ulostuloon ja on sillä amplituudi: £οβχ/{*υ· missä jy _ (42)For this purpose, another embodiment of the device is provided with a peak detector 25 (Fig. 3) on the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulse, shaping the voltage of the mark 26 to be equal to the maximum amplitude Uq of this envelope 17. This signal is applied to the input of the emitter follower 27, the reference electrical signal 28 being formed at its output and has an amplitude: £ οβχ / {* υ · where jy _ (42)

* ' ^ T* '^ T

Tässä tapauksessa vertailun merkin amplituudi Eqo seuraa suureiden tekijän ja amplituudin B vaihteluja Δ K3 ja vastaavasti Δ B akustisen värähtelyjen pulssille 5 syötettynä säiliön seinämään 3. Tämän seurauksena nesteen mielenkiinnon alaisen ominaisuuksien mittauksien nollatilan ryömintä saadaan poistettua, koskaIn this case, the amplitude Eqo of the reference signal follows the variations of the large factor and amplitude B Δ K3 and Δ B, respectively, for the acoustic vibration pulse 5 applied to the tank wall 3. As a result, the zero state creep of the liquid property measurements can be eliminated

suureen E ΛΖ,—* 0 ia E„ arvot ovat keskenään yhtä suuria, o 1 oo Jthe values of E ΛΖ, - * 0 and E „are equal to each other, o 1 oo J

39 5988039 59880

Kun nollatilanteen ryömintä on saatu täten poistettua on nesteen ominaisuuden mittauksien herkkyyskerroin nyt: o . o Γ/ , j 7 Α-ΗτϊΊΙΣΠΤΓ* +iJ , s (7 2T 7 (Λ3)Once the zero creep has been eliminated, the sensitivity factor for the liquid property measurements is now: o. o Γ /, j 7 Α-ΗτϊΊΙΣΠΤΓ * + iJ, s (7 2T 7 (Λ3)

Koska esitetty laite (kuvio 3) takaa muistiinmerkitsijästä 24 nollatilanteen ryöminnän tehokkaan poistamisen, minkä yllämainittu akustisen värähtelyjen pulssin amplituudin epästabiilisuus aikaansai kun se syötettiin säiliön seinään 3, käytetään tätä ensisijaisesti teollisissa tuotantoprosesseissa, misä poikkeama nesteen mielenkiinnon alaisessa ominaisuudessa määritellystä nimel- •e' lisarvoista tulee merkitä muistiin, esim. optimointisysteemeissä teknillisiä prosesseja varten.Since the device shown (Fig. 3) ensures efficient elimination of the zero state creep from the recorder 24 caused by the above-mentioned instability of the acoustic oscillation pulse amplitude when fed to the tank wall 3, this is primarily used in industrial production processes. note down, eg in optimization systems for technical processes.

Siinä tapauksessa että tarvitaan nesteen mielenkiinnon alaisen ominaisuuden vaihtelujen muistiinmerkitsemisen lisäksi näiden vaihtelujen mittaamista tulisi ottaa mukaan mittauksen herkkyyden vaihtelun korjaustekijä.In the event that, in addition to recording variations in the property of interest of the fluid, the measurement of these variations should be included, a correction factor for variation in the sensitivity of the measurement should be included.

Tällainen vaihtelujen korjaus mittausten herkkyydessä nesteen mielenkiinnon alaiselle ominaisuudelle, minkä aikaansaa yllämainittu pulssin 5 amplituudin epästabiilisuus, toteutetaan vielä eräässä toisessa suoritusmuodossa laitteesta kuvion 4 mukaan. Tässä merkki 26 saatuna huipunilmaisimen 25 ulostuloon syötetään yksikön 29 sisääntuloon mistä akustisia merkkejä jaellaan. Tällä merkillä 26 on yhtä suuri amplituudi kuin amplituudi UQ (kuvio 2 kaavio "c") pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrässä 17. Toiseen sisääntuloon jakajayksiköstä 29 (kuvio 4) syötetään tietoja kuljettavan merkin muotoilijan 19 ulostulo millä on amplituudi Eq. Ulostulon merkki E^/U sähkömerkin jakavasta yksiköstä 29 on suuruudel-taan 40 59880 r /r e· ts**? Ψ)Τ-1 τ' } ° s υ° «4Τ * 2T J (44) missä Kg on vakiotekijä, joka riippuu sähkömerkin jakajayksikön 29 ulostulo-ominaisuuksista.Such correction of variations in the sensitivity of the measurements to the property of interest of the liquid, which is caused by the above-mentioned instability of the amplitude of the pulse 5, is realized in yet another embodiment of the device according to Fig. 4. Here, the signal 26 obtained at the output of the peak detector 25 is fed to the input of the unit 29 from which the acoustic signals are distributed. This signal 26 has the same amplitude as the amplitude UQ (Fig. 2, diagram "c") in the envelope of the acoustic reflection of the pulses 17. The second input from the divider unit 29 (Fig. 4) is fed to the output of the data carrier 19 having an amplitude Eq. The output signal E ^ / U from the electrical signal dividing unit 29 is 40 59880 r / r e · ts **? Ψ) Τ-1 τ '} ° s υ ° «4Τ * 2T J (44) where Kg is a constant factor which depends on the output characteristics of the electrical signal divider unit 29.

Merkki Eg syötetään sähkömerkin jakajayksikön 29 ulostulosta mittayksikköön 23, mikä on valmistettu differentointipiirin pohjalta ja missä merkkiä verrataan vertailumerkkiin Egg syötettynä muotoilijasta 30. Tämä vertailumerkki asetetaan etukäteen yhtä suureksi amplituudiltaan kuin mitä on sähkömerkin jakajayksikön 29 ulostulo-merkki nesteen 6 mielenkiinnon alaisen ominaisuuden alkuarvolla.The mark Eg is fed from the output of the electrical mark distributor unit 29 to a measuring unit 23 made on the basis of the differentiation circuit and where the mark is compared to the reference mark Egg fed from the designer 30. This reference mark is preset to have the same amplitude as the electrical mark distributor unit 29 output signal.

Tässä tapauksessa vertailumerkin arvo voidaan saada lausekkeesta: > ***! 7 /οί-4 ^ ry j m K‘,T ( (W 2 Ί / (45)In this case, the value of the reference mark can be obtained from the expression:> ***! 7 / οί-4 ^ ry j m K ’, T ((W 2 Ί / (45)

Ulostulon merkki mittayksiköstä 23, millä amplituudina on Ey = E^oq - E^o on verrannollinen nesteen 6 akustisen impedanssin vaihteluihin ja vastaavasti mitattavana olevaan ominaisuuteen esim. nesteliuoksen konsentraatioon q eli pätee: E e ' -ili— U J* 2 ' (46) Tässä herkkyystekijä β^ nesteen ominaisuuksien mittaamiselle voidaan lausua alempana esitettävällä lausekkeella: j d Eg , Λ~Έ7Γ.' dfAll.) ‘ co ( 2 J (47) ja on sillä pienillä ΔΖ^ suureen arvoilla seuraava likiarvo: 59880' 41 a o ft* & 1_ .The output signal from the unit 23, the amplitude of which is Ey = E ^ oq - E ^ o, is proportional to the variations in the acoustic impedance of the liquid 6 and the property to be measured, e.g. the concentration q of the liquid solution, ie E E '-ili— UJ * 2' (46) Here, the sensitivity factor β ^ for measuring the properties of a fluid can be expressed by the following expression: jd Eg, Λ ~ Έ7Γ. ' dfAll.) ‘co (2 J (47) and for those small values of ΔΖ ^ has the following approximation: 59880’ 41 a o ft * & 1_.

hB

Nesteen 6 ominaisuuksista tietoa kuljettava sähkömerkki 20 voidaan myös muotoilla eroittelemalla osuudet eräästä pulssien akustisen verhokäyrän 17 etureunasta ja loppureunasta, näiden vastaavien päiden sijaitessa kahdella eri amplituuditasolla vähintäin yhden suuruuskertaluokan verran pienempinä kuin mitä on tämän verho-käyrän 17 maksimiamplituudi U , minkä jälkeen havaitaan näiden osuuksien välillä oleva aikaväli.The electrical signal 20 carrying information about the properties of the liquid 6 can also be shaped by separating portions from one leading and trailing edge of the pulse acoustic envelope 17, these respective ends being at two different amplitude levels at least one order of magnitude smaller than the maximum amplitude current time interval.

Jotta voitaisiin paremmin ymmärtää se nesteen ominaisuuksien mittaamisen menetelmä, mikä on toteutettu ylläkuvatuilla laitteen suoritusmuotoina annetaan kuvioissa 13, 14, 15 ja 16 aikakaaviot siitä.In order to better understand the method of measuring the properties of a liquid which has been implemented as embodiments of the device described above, time diagrams thereof are given in Figures 13, 14, 15 and 16.

Viitaten kuvion 13 aikakaavioihin a, b, c, d, e ja f ovat oordinaatat vastaavasti amplituudeja seuraaville suureille: generaattorin 1 sähköisen värähtelyn pulssi 4, pulssien akustisen takai-sinheijastuman verhokäyrä 17 kaksine amplituudin rajoitustasoineen E^ ja Eg, kahteen suuntaan katkaistu pulssi 32, mainitun verhokäyrän 17 huipun ilmaisimen 25 ulostulomerkki 26, tietoja kuljettava merkki 20 ja muistiinmerkitty merkki.Referring to the time diagrams a, b, c, d, e and f in Fig. 13, the coordinates are amplitudes for the following quantities, respectively: pulse 4 of the electric oscillation of the generator 1, envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses with two amplitude constraint levels E 1 and E the output mark 26 of the peak detector 25 of said envelope 17, the data carrying mark 20 and the recorded mark.

Viitaten kuvion 14 aikakaavioihin a, b, c, d, 3, f, g, h, i,· ja ja k ovat oordinaatat vastaavasti amplituudeja seuraaville suureille: generaattorin 1 sähköisen värähtelyn pulssi 4, pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 kaksine amplituudin rajoitustasoineen ja Eg, kahteen suuntaan katkaistu pulssi 32, kärjelliset jännitepulssit kehitettynä differentoivassa yksikössä 35, differentoivan yksikön 35 ulostulopulssi 36, huipun ilmaisimen 25 ulostulomerkki 26, määrätyn kestoajan pulssi- 40, kärjellinen jänni-tepulssi kehitettynä differentoivassa yksikössä 41, vertailun sähköpulssi 38, tietoja kuljettava pulssi ja sähkömerkki 20.Referring to the time diagrams a, b, c, d, 3, f, g, h, i, · and and k, the coordinates are amplitudes for the following quantities, respectively: pulse 4 of the electric oscillation of generator 1, envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses with two amplitude constraint levels and Eg , bidirectionally cut pulse 32, peak voltage pulses generated in differentiating unit 35, output pulse 36 of differentiating unit 35, output signal 26 of peak detector 25, pulse 40 of a specified duration, peak voltage-pulse signal generated in differentiating unit 38, electrical data pulse, 20.

Viitaten kuvion 15 kaavioihin a, b, c, d, e, f, g, h ja i ovat siinä oordinaatat vastaavasti amplituudeja seuraaville suureille: generaattorin 1 sähköisen värähtelyn pulssi 4, pulssien 59880 akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17, ensimmäinen portitus-pulssi 46, ensimmäistä kyseisen verhokäyrän 17 loppureunasta eroitet-tua osuutta vastaava pulssi 48, tietoja kuljettava sähkömerkki 20 saatuna huipun ilmaisimen 49 ulostulosta, vertailun sähkömerkki, jolla amplituudi E^ on verrannollinen verhokäyrän 17 maksimiampli-tuudiin, toinen portituspulssi 53, pulssi 55 vastaten toista eroi-teltua osuutta verhokäyrän 17 loppureunasta, se tasavirran jännitteen amplituudi Eg mikä saadaan kyseisen toisen eroitellun osuuden huipun ilmaisimen 56 ulostulosta.Referring to the diagrams a, b, c, d, e, f, g, h and i in Fig. 15, there are the coordinates for the following quantities, respectively: pulse 4 of the electric oscillation of the generator 1, envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses 59880, first gating pulse 46, first a pulse 48 corresponding to the portion separated from the trailing edge of said envelope 17, a data carrying electrical signal 20 obtained from the output of the peak detector 49, a reference electrical signal having an amplitude E 1 proportional to the maximum amplitude of the envelope 17, a second gate pulse 53, a pulse 55 corresponding to a pulse 55 17 at the trailing edge, the amplitude Eg of the direct current voltage which is obtained from the output of the peak detector 56 of the second separated section.

Viitaten kuvion 16 aikakaavioihin a, b, c, d, e, f ja g ovat siinä oordinaatat vastaavasti amplituudeja seuraaville suureille: generaattorin 1 sähköisen värähtelyn pulssi 4, ensimmäinen pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17, mikä vastaa standardin sähköpulssin 60 verhokäyrää 17, toinen pulssien akustisen takaisin-heijastuman verhokäyrä 18 vastaten standardin sähköpulssin 63 verhokäyrää 18, suorakaiteen muotoiset pulssit, joiden kestoaika määräytyy aikaeroituksesta standardipulssien 60, 63 sekä vastaavasti 60' ja 63' välillä.Referring to the time diagrams a, b, c, d, e, f and g in Fig. 16, there are, respectively, the coordinates for the amplitudes 4 of the electric vibration pulse 4 of the generator 1, the first envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses, which corresponds to the envelope 17 a back-reflection envelope 18 corresponding to the envelope 18 of the standard electrical pulse 63, rectangular pulses having a duration determined by the time difference between the standard pulses 60, 63 and 60 'and 63', respectively.

Yksikkö 31 (kuvio 5) pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 rajoittamiseksi aikaansaa tästä verhokäyrästä 17 sähköpulssin 32 millä kestoaika on (kuvio 13 kaavio "c") ja amplituudi on U^. Pulssin 32 etummainen ja loppureuna vastaavat kahta osuutta pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrästä 17 näiden päiden sijaitessa kahdella eri amplituuditasolla E1 ja E2 (kuvio 13 kaavio "b").The unit 31 (Fig. 5) for limiting the acoustic reflection of the pulses to the envelope 17 generates an electrical pulse 32 from this envelope 17 with a duration (Fig. 13 diagram "c") and an amplitude U1. The leading and trailing edges of the pulse 32 correspond to two portions of the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses with these ends located at two different amplitude levels E1 and E2 (Figure 13, diagram "b").

Tässä tapauksessa tämän pulssin nousureuna muotoillaan ajanhetkenä t^ laskien akustisten värähtelyjen pulssien 5 siitä hetkestä (kuvio 5) jolloin ne syötetään säiliön seinään 3 ja tämä saadaan lausekkeesta: 7* * T+T- f1_ · £ (49) ja loppureuna muotoillaan ajanhetkenä laskettuna samanlaiseen tapaan seuraavasti: 43 59880 / f £/1 i (ft Uc J__ " &ί«0-ζψ-)] (5J) missä u-^usr., ;In this case, the rising edge of this pulse is shaped at time t ^ counting the pulses 5 of the acoustic vibrations from the moment they are fed to the tank wall 3 and this is obtained from the expression: 7 * * T + T- f1_ · £ (49) and the trailing edge is formed at time as follows: 43 59880 / f £ / 1 i (ft Uc J__ "& ί« 0-ζψ-)] (5J) where u- ^ usr.,;

α ä (5Dα ä (5D

on pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimi-amplituudi säiliössä olevan nesteen 6 aluksi vallitsevalla akustisella impedanssilla Zg^, se tahtoo sanoa kun = 0.is the maximum amplitude of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses at the initially prevailing acoustic impedance Zg ^ of the liquid 6 in the tank, it is meant to say when = 0.

Muotoillun sähköpulssin 32 kestoaika mikä on yhtä suuri kuin ±2 - t^ on tietty suure, joka riippuu nesteen 6 akustisen impedanssin vaihteluista ^ja on vastaavasti riippuvainen tämän nesteen ominaisuuksien muutoksista seuraavasti:The duration of the shaped electrical pulse 32 which is equal to ± 2 - t ^ is a certain quantity which depends on the variations in the acoustic impedance of the liquid 6 and is correspondingly dependent on the changes in the properties of this liquid as follows:

r, - r7 & (d -πττ Ir, - r7 & (d -πττ I

Ά'‘L^Ί^ΪψίΤ VΆ'’L ^ Ί ^ ΪψίΤ V

-τ'Λ__, ; L υ„0 (i-2Z±l) J (52) Tämän pulssin kestoajan vaihtelut ^ minkä nesteen 6 akustisen impedanssin vaihtelut aikaansaavat, on: t H ^a Δ Δ 4*J /4 Zr.J '2 (55) ja tämä on määrältään ^ . 7 <— f- ^ ^1 2 (5'+) m^ss^ θ l tf on suureen osittaisderivaatta muuttujaan-τ'Λ__,; L υ „0 (i-2Z ± l) J (52) The variations in the duration of this pulse ^ caused by the variations in the acoustic impedance of the liquid 6 are: t H ^ a Δ Δ 4 * J / 4 Zr.J '2 (55) and this is ^. 7 <- f- ^ ^ 1 2 (5 '+) m ^ ss ^ θ l tf is a large partial derivative of the variable

AjLl nähden ja on nesteen ominaisuuksien mittaamisen herkkyyst^kijä mikä voidaan ilmaista lau sekkeella : 59880 ti» i iP {4__λ & f °f t9cc ^_ _ fi>S T 'j(±L·) ' /(ΐ-2ψ)ί^[φ·2ψ) (55) -o Efii1 „_AjLl and is the sensitivity of the measurement of fluid properties, which can be expressed by the expression: 59880 ti »i iP {4__λ & f ° f t9cc ^ _ _ fi> ST 'j (± L ·)' / (ΐ-2ψ) ί ^ [φ · 2ψ) (55) -o Efii1 „_

z TiSTcSzWPz TiSTcSzWP

Mittausten herkkyyden alkuarvon tekijäÄ^eli toisin sanoen kerroin akustisen impedanssin pienillä poikkeamilla sen alkuperäisestä arvosta voidaan ilmaista alempana esitettävällä lausekkeella: ~ A o ^ U-‘° ^ - 0 ^The factor of the initial value of the sensitivity of the measurements, i.e. the coefficient of the acoustic impedance with small deviations from its initial value, can be expressed by the expression below: ~ A o ^ U- ‘° ^ - 0 ^

Jo3 Oe<> CJo3 Oe <> C

Mielenkiinnon alaisena olevan nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyyskerroin on kuten sen alkuperäinen arvokin negatii vinen, koska akustisen impedanssin kasvaessa pienenee yksiköllä 31 (kuvio 5) kehitetyn sähköpulssin 32 kestoaika jolla rajoitetaan pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrää 17.Like the original value, the sensitivity factor for measuring the property of the fluid of interest is negative, because as the acoustic impedance increases, the duration of the electric pulse 32 generated by the unit 31 (Fig. 5) decreases, limiting the envelope of the acoustic reflection 17 of the pulses.

Kun valitaan tyypillisiksi parametreiksi __/ • * o / * s , __n ‘ · 'L ( ovat numeroarvoina tarkkaan ilmaistut kertoimet 1129,7___iii— (53)When __ / • * o / * s, __n ‘· 'L are chosen as typical parameters, are the coefficients 1129.7 ___ iii— (53)

Ai ' ,i29>8 fi'0-Z SL·)[l- IS, SO29« /f -2^1} 'Z V")Ai ', i29> 8 fi'0-Z SL ·) [l- IS, SO29 «/ f -2 ^ 1}' Z V")

Suhteellinen herkkyyden tekijäkerroin /3 nesteen liuoksen konsentraation mittauksille, mikä on yhtä suuri kuin kasvumäärä liuoksen konsentraation q yksikköä kohden siihen kaksinkertaiseen aikaan X verrattuna, mikä vaaditaan akustisilta värähtelyiltä mielenkiinnon alaisen nesteen säiliön seinämän 3 la!pi kulkemiseen saadaan lausekkeiden (7) sekä (54) mukaisesti lausuttua alempana esitettävällä yhtälöllä: Λ Δ'{-4 _ n 1/ ^C* h'TT~fl'‘ 1 c«> 45 59880The relative sensitivity factor / 3 for measurements of the liquid solution concentration, which is equal to the growth rate per unit concentration q of the solution compared to twice the time required for acoustic vibrations to pass through the wall 3 of the liquid tank of interest, is given by (54) and (54). according to the following equation: Λ Δ '{- 4 _ n 1 / ^ C * h'TT ~ fl' '1 c «> 45 59880

Pulssin 32 kestoajan vaihtelut Λ t ^ sekä kerroin /~* $ g yksikön 31 ulostulossa pulssien akustisen takaisinheijastuman verho-käyrän 17 rajoittamiseksi,· mikä vastaa 1 g/1 määräistä vaihtelua konsentraatiossa q tietyillä heikoilla vesiliuoksilla mitä pidetään terässäiliössä minkä seinänpaksuus d on 12 mm, annetaan tyypillisillä yhtälön (57) parametreillä alla taulukossa 3.Variations in the duration of the pulse 32 Λ t ^ and a factor / ~ * $ g at the output of the unit 31 to limit the envelope curve 17 of the acoustic reflection of the pulses, · corresponding to a variation of 1 g / l in concentration q with certain weak aqueous solutions kept in a steel tank with a wall thickness d of 12 mm, is given with typical parameters of Equation (57) in Table 3 below.

Taulukko 3 - ·Table 3 - ·

Vesiliuoksia: Alumiini- Litium- Ammoniak- Suolahappo „ sulfaatti hydraatti ki -fjy,*6~x£ 0.0302 0.014-8 0.00296 0.0207 - 0.124- 0.0607 0.0121 0.0849 _________—-Aqueous solutions: Aluminum- Lithium- Ammonia- Hydrochloric acid „sulphate hydrate ki -fjy, * 6 ~ x £ 0.0302 0.014-8 0.00296 0.0207 - 0.124- 0.0607 0.0121 0.0849 _________—-

Pulssi 32 jonka kestoaika on £4 ja amplituudi on U1 syötetään yksikön 31 ulostulosta tietoja kuljettavan sähkömerkin 20 muotoilijaan 19, mikä on valmistettu sähköpulssin pituusmittarin piirin pohjalta. Kuviossa 5 esitetyn laitteen suoritusmuodon tapauksessa on tällainen sähköpulssin pituuden mittari valmistettu integ-raattorista 21. Pulssi 32 syötetään tämän integraattorin 21 sisääntuloon missä toistotaajuus on T (kuvio 13 kaavio "a") tullen se emitteriseuraajan 22 (kuvio 5) kautta yksikön 31 ulostulosta rajoittamaan pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrää 17.A pulse 32 having a duration of £ 4 and an amplitude of U1 is fed from the output of the unit 31 to a shaper 19 of an electrical signal 20 carrying data, which is made on the basis of the circuit of the electrical pulse length meter. In the case of the embodiment of the device shown in Fig. 5, such an electric pulse length meter is made of an integrator 21. The pulse 32 is fed to the input of this integrator 21 where the repetition frequency is T (Fig. 13 diagram "a") coming from the output of the unit 31 via the emitter follower 22 (Fig. 5). envelope of acoustic reflection 17.

" Sähköpulssit 32 muunnetaan integraattorissa 21 tasavirran jännitteeksi, jolla amplituudi on (kuvio 13, kaavio "e") mikä on verrannollinen kestoaikaan %^ ja on sillä vakiomaplituudi : 59880The electrical pulses 32 are converted in the integrator 21 into a direct current voltage having an amplitude (Fig. 13, diagram "e") which is proportional to the duration% 1 and has a constant amplitude: 59880

e- Ut Te- Ut T

tj = >r _ 4 C60) missä K^0 on verrannollisuuskerroin.tj => r _ 4 C60) where K ^ 0 is the proportionality factor.

Tietoja kuljettava merkki 20 (kuvio 5), jonka amplituudi E^ on verrannollinen nesteen 6 mielenkiinnon alaiseen ominaisuuteen syötetään mittayksikköön 23. Tässä yksikössä 23 tietoja kuljettavaa merkkiä 20 verrataan sen amplituudin osalta muotoilijan 30 ulostulo-merkkiin, mikä muotoili vertailun sähkomerkin, minkä amplituudi Eg^ (kuvio 13 kaavio "f") on puolestaan yhtä suuri kuinThe data carrier 20 (Fig. 5), the amplitude E1 of which is proportional to the property of interest of the liquid 6, is input to the measurement unit 23. In this unit 23, the data carrier 20 is compared to the output signal of the designer 30 for its amplitude, which formed the reference electrical signal. (Fig. 13 diagram "f") is in turn equal to

C ^10 - TC ^ 10 - T

= iv 4 0S ' (61) missä yhtälön (52) mukaisesti nyt pätee: 5♦°T[e' (* 41 + (62)= iv 4 0S '(61) where according to equation (52) now holds: 5 ♦ ° T [e' (* 41 + (62)

Eroitusmerkki Ey = Egg - Eg syötetään muistiinmerkitsijään 24, mikä merkitsee muistiin tarvittavassa muodossa nesteen 6 säiliössä mielenkiinnon alaisen ominaisuuden arvon tai poikkeamat tässä kyseisestä alkuperäisestä arvosta.The distinguishing sign Ey = Egg - Eg is input to the memorizer 24, which in the form required by the memory denotes the value of the property of interest in the container 6 of the liquid or deviations from this original value here.

Ylläkuvattu laitteen suoritusmuoto on ensisijaisesti käytössä valvottaessa ominaisuuksien tilaa nesteessä optimointisysteemeissä teknillisiä prosesseja varten kuten myös havaittaessa väliaineiden rajapintaa, kuten esim. kaasun ja nesteen tai nesteen ja nesteen rajapintaa.The embodiment of the device described above is primarily used for monitoring the state of properties in a liquid in optimization systems for technical processes as well as for detecting the interface of media, such as e.g. gas-liquid or liquid-liquid interface.

Pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksi-miamplituudin alkuperäisen arvon Uqo vaihtelut liittyen tiettyihin nesteen 6 parametrien riippuvaisuuksiin akustisten värähtelypuls-sien 5 arvoista syötettynä säiliön seinämään 3 saattavat johtaa muutoksiin nesteen ominaisuuksien mittaamisen herkkyydessä, esim. nesteen liuoksien konsentraatiota q*mitattaessa. Suureen ^^3 ^3 47 5^880 suhteellisen muutoksen β> ^ minkä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudin alkuperäisarvon Uqx muutos aiheuttaa suhde Θ, suureeseen AU Ä/U mikä on tämän verhokäy-Variations in the initial value Uqo of the maximum amplitude of the acoustic reflection envelope 17 of pulses due to certain dependences of the parameters of the liquid 6 on the values of the acoustic oscillation pulses 5 fed to the tank wall 3 may lead to changes in the sensitivity of the liquid properties, e.g. A large ^ ^ 3 ^ 3 47 5 ^ 880 relative change β> ^ which changes in the initial value Uqx of the maximum amplitude of the envelope of the acoustic reflection envelope of pulses causes a ratio Θ, to the quantity AU Ä / U which is the envelope of this envelope.

1 oo oo J1 oo oo J

rän 17 maksimiamplituudin Uqq suhteellinen muutos voidaan lausua seuraavasti: /1 Itce d fis . .. , .....The relative change in the maximum amplitude Uqq of rän 17 can be stated as follows: / 1 Itce d fis. .., .....

missä - on nesteen ominaisuuksien mittaamisen herkkyy- O u66 den kertoimen osittaisderivaatta pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudin " alkuarvoon UQ nähden.where - is a partial derivative of the coefficient of the sensitivity of the measurement of the properties of the liquid with respect to the initial value UQ of the envelope of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses.

Suureen ^ 3 osittaisderivaatta muuttujaan Uqo nähden on määrältään :The partial derivative of ^ 3 with respect to the variable Uqo is:

2 f t1 f* _ e- (1.2 ψ4] J2 f t1 f * _ e- (1.2 ψ4] J

~».,Μφ)]τΐ/..(ι-2ψ) J' (64)·~ »., Μφ)] τΐ / .. (ι-2ψ) J '(64) ·

Ottaen huomioon tämän arvon, lauseke (62 suhdetta 9^ varten tekijän /5^ suhteellisia muutoksien nesteen 6 ominaisuuksien mittaamisen herkkyyden ja suureen Uoq välillä on nyt: n - i- _.Given this value, the expression (62 for the ratio 9 ^ for the factor / 5 ^ relative changes between the sensitivity of measuring the properties of the liquid 6 and the magnitude Uoq is now: n - i - _.

' a, - en (d -fr*—) > u°* J (65) missä sitten: 48 59880 a r'f, In Z[o(fi- z ~Τ^)] , TU„ (l- Z ^-) ' <66>'a, - en (d -fr * -)> u ° * J (65) where then: 48 59880 a R'f, In Z [o (fi- z ~ Τ ^)], TU „(l- Z ^ -) '<66>

Suureiden . ^ J_L ja' tyypillisillä arvoilla esim. lausekkeen (57) mukaisesti eli kun' C<? n << / i/ et << in fd -f— I 'Of large. ^ J_L and 'with typical values e.g. according to expression (57) i.e. when' C <? n << / i / et << in fd -f— I '

Uf 1 1 ‘ UecJ.i (67) saadaan lausekkeesta (65) nesteen ominaisuuksien mittaamisen herk-kyystekijän suhteellisten muutosten suhteeksi muuttujan Uqo arvoon nähden: &,· -en '* four,) / <s8>Uf 1 1 ‘UecJ.i (67) is obtained from expression (65) as the ratio of the relative changes in the sensitivity factor for measuring the properties of a liquid to the value of the variable Uqo: &, · -en’ * four,) / <s8>

Lausekkeesta (68) seuraa, että kun pulssien akustisen ta-kaisinheijastuman verhokäyrän 17 alempi amplituudin rajoitustason arvo E^ valitaan pienemmäksi kuin UQo (missä e on luonnollisen <?e logaritmin kantaluku) nesteen.ominaisuuden mittaamisen herkkyyden suhteellinen vaihtelu ei ylitä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudin alkuperäisarvon Uqo suhteellista vaihtelua. Tämän johdosta parametrien o(. ja E/Uqo yhtälöstä (57) tyypillisillä arvoilla suureen UQo viiden prosentin vaihtelu johtaa 2,3 % vaihteluun nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyydessä.It follows from expression (68) that when the lower amplitude constraint level value E ^ of the pulse acoustic reflection envelope 17 is chosen to be less than UQo (where e is the base of the natural <? E logarithm) of the liquid. the relative variation of the initial value Uqo of the maximum amplitude. As a result, with typical values of the parameters o (. And E / Uqo from Equation (57) for a large UQo, a 5% variation results in a 2.3% variation in the sensitivity of the liquid property measurement.

Jotta voitaisiin eliminoida se virhe, jonka yllämainittu nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyyden vaihtelu aiheuttaa johtuen suureiden Uqo epästabiilisuudesta sovitetaan alempi kahdesta amplituudin rajoitustasosta verhokäyrälle 17, millä amplituudi on E^ säädettäväksi suhteessa pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudin Uq vaihteluihin. Tässä tapauksessa pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän huipun ilmaisin 25 (kuvio 6) sisällytetään laitteeseen nesteen ominaisuuden mittaamiseksi, jotta täten säädettäisiin pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 mainituista eroitetuista osuuksista alempaa amplituuditasoa. Tasavirran merkki 26 (kuvio 13, kaavio "d") muodos- 49 59880 tetaan huipun ilmaisimen 25 ulostuloon, tässä tapauksessa sen amplituudi on suuruudeltaan U_ (1-2 ^1. Kyseinen merkki 2 6 syö- oo tetään emitteriseuraajaan 27 (kuvio 6) ja säätömerkki saadaan tämän ulostuloon millä on amplituudi: / n ^ ^ ) EJ = Qz Uco (*~ 2 £ j ' (S9) missä ¢( 2 on verrannollisuuskerroin.In order to eliminate the error caused by the above-mentioned variation in the sensitivity of the liquid property measurement due to the instability of the quantities Uqo, the lower of the two amplitude constraint levels is fitted to the envelope 17, with the amplitude E 1 adjustable with respect to the maximum amplitude Uq of the pulse acoustic reflection envelope In this case, the peak detector 25 of the pulse acoustic reflection envelope (Fig. 6) is included in the apparatus for measuring the property of the liquid, thus adjusting the amplitude level lower than said separated portions of the pulse acoustic reflection envelope 17. A DC signal 26 (Fig. 13, diagram "d") is generated at the output of the peak detector 25, in this case having an amplitude of U_ (1-2 ^ 1). This signal 26 is input to the emitter follower 27 (Fig. 6). and the control signal is obtained at the output of this having the amplitude: / n ^ ^) EJ = Qz Uco (* ~ 2 £ j '(S9) where ¢ (2 is the proportionality factor.

Säätömerkki syötetään edelleen yksikköön 33, millä katkaistaan verhokäyrä 17 alemmalta amplituuditasolta ja sitä käyte-- tään siellä rajoittamaan tämä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 17 tältä alemmalta tasolta. Tässä tapauksessa sen pulssin 32 kestoaika L ^ (kuvio 13, kaavio "c") minkä katkaisuyksik-kö 33 (kuvio 6) aikaansaa voidaan lausua riippuvaisuutena: ~iJ[d(iEZAE7JT C C7Q)The control signal is further fed to the unit 33, which cuts the envelope 17 from the lower amplitude level and is used there to limit this envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses from this lower level. In this case, the duration L 1 of the pulse 32 (Fig. 13, diagram "c") produced by the cut-off unit 33 (Fig. 6) can be expressed as a dependence: ~ iJ [d (iEZAE7JT C C7Q)

Eroitusmerkki Eu = EQ - Eg muodostettuna mittayksikössä 23 lausekkeiden (60) sekä (61) mukaisesti on suuruudeltaan: £ - *>· U,— /T _γ I .The distinguishing sign Eu = EQ - Eg formed in the unit of measurement 23 according to expressions (60) and (61) has the magnitude: £ - *> · U, - / T _γ I.

υ -Τ ( L04 /.υ -Τ (L04 /.

.-/, (71) tai ottaen huomioon vhtälö / _ ^ ^ ^2 r·//. ^ i 04 Pr) saadaan lähtien lausekkeesta (70) riippuvaisuus: F = ^ ( g* (1- o ^) υ T _ ~7nd . / (72) 50 59880.- /, (71) or taking into account the equation / _ ^ ^ ^ 2 r · //. ^ i 04 Pr) we get the dependence from the expression (70): F = ^ (g * (1- o ^) υ T _ ~ 7nd. / (72) 50 59880

Nesteen 6 säiliössä (kuvio 6) mielenkiinnon alaisen ominaisuuden mittaamisen herkkyystekijä /¾ yllämainitussa menetelmän muunnoksessa ja vastaavassa laitteen sovellutustapauksessa johtaa arvoon, mikä on riippumaton pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudin alkuperäisarvosta Uqo, eli: o ±ALl—= -3—P5- [φζψ-Β (75)In the tank 6 of the liquid (Fig. 6), the sensitivity factor / amisen for measuring the property of interest in the above method variant and the corresponding application of the device leads to a value independent of the initial value Uqo of the maximum amplitude of the pulse acoustic reflection envelope 17, i.e.: o ± ALl— -Β (75)

Nesteen ominaisuuksista tietoa kuljettava.merkki muotoillaan myös eroittelemalla tietty osuus pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 loppureunasta, mistä päät sijaitsevat kahdella eri amplituuditasolla E^ (kuvio 14, kaavio "b") sekä E^ ainakin yhden suuruuskertaluokan verran pienempänä kuin mitä on tämän verhokäyrän 17 maksimiamplituudi UQ muotoilemalla sähköpulssi 36 (kaavio "e") vastaamaan tätä eroitettua osuutta ja muotoillen vertailun sähköpulssin 38 (kaavio "i") sinä ajanhetkenä, mikä vastaa erästä sen muotoilun sähköpulssin 36 asennoista, mikä on toiminnan mittausalueella, minkä jälkeen mitataan aikaväli näiden pulssien välillä.The sign carrying the information about the properties of the liquid is also formed by separating a certain part from the end edge of the pulse acoustic reflection envelope 17, where the ends are located at two different amplitude levels E ^ (Fig. 14, diagram "b") and E ^ at least one order of magnitude smaller than the maximum UQ by shaping the electrical pulse 36 (diagram "e") to correspond to this separated portion and shaping the reference electrical pulse 38 (diagram "i") at the time corresponding to one of the positions of the shaping electrical pulse 36 in the operating measurement range, after which the time interval between these pulses is measured.

Tässä tapauksessa sähköpulssi 32 muotoillaan sen yksikön 31 avulla, (kuvio 7) millä rajoitetaan pulssien akustisen takaisinhei-jastuman verhokäyrä 17 kahdelta amplituuditasolta. Pulssin 32 loppu-reuna (kuvio 14, kaavio "c") vastaa sitä tämän verhokäyrän 17 loppureunan osaa, mistä päät sijaitsevat kahdella eri amplituuditasolla E^ ja E£ (kaavio "b"). Loppureuna muodostaen ajanhetkenä ±2 minkä lauseke (50) määrittelee. Muotoiltu pulssi 32 syötetään differentointiyksikköön 35 (kuvio 7), missä se differentoinnin muunnetaan kahdeksi kärjeiliseksi jännitepulssiksi (kaavio "d") vastaten tämän etureunaa ja loppureunaa. Jälkimmäinen kärjeilinen pulssi on käytössä muotoilemaan yksikön 35 ulostulon pulssi 36 (kuvio 14, kaavio "e") mikä sijaitsee erossa akustisen värähtelyn pulssin 5 (kuvio 7) säiliön seinään 3 sisäänsyöttämisen alkuhetkestä ajan Ϊ2 verran. Pulssi 36 syötetään sitten mittayksikön 23 sisääntuloon. Vertailun sähköpulssi 38 (kuvio 14, kaavio "i") syötetään mittayksikön 23 toiseen sisääntuloon. Tämä vertailun sähköpulssi 38 saa-daan aikaviiveellä, mikä on suuruudeltaan L ^ generaattorin sähkö-pulssin aikaviiveen yksikön 37 (kuvio 7) ulostulosta. Samalla ker- 51 59880 taa generaattorin 1 sähköpulssit 4· syötetään määrätyn kestoajan pulssien muotoilijan 39 sisääntuloon, mikä laite on osa aikaviiveen yksiköstä 37. Muotoilija 39 kehittää pulsseja 40 (kuvio 14, kaa- f—" vio ’’g") joilla on kestoaika i ^ mikä sovitetaan yhtä suureksi kuin eräs arvoista tg2 ajalle t2 muotoiltaessa sähköpulssia 36 (kaavio "e") säiliössä olevan nesteen 6 ominaisuuden mittaamisen toiminta-alueella. Tällainen arvo saattaa olla aika nesteen akustisen impedanssin alkuperäisarvolla Zg^ toisin sanoen T -·/ - viri_*1’In this case, the electrical pulse 32 is shaped by its unit 31 (Fig. 7), which limits the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses from the two amplitude levels. The end edge of the pulse 32 (Fig. 14, diagram "c") corresponds to the part of the end edge of this envelope 17 from which the ends are located at two different amplitude levels E 1 and E E (diagram "b"). The trailing edge forming at time ± 2 which is defined by the expression (50). The shaped pulse 32 is fed to a differentiation unit 35 (Fig. 7), where it is converted into two tip voltage pulses (diagram "d") corresponding to its leading edge and trailing edge. The latter pointed pulse is used to shape the output pulse 36 of the unit 35 (Fig. 14, diagram "e") which is different from the initial moment of introducing the acoustic vibration pulse 5 (Fig. 7) into the tank wall 3 for a time Ϊ2. Pulse 36 is then applied to the input of unit 23. The reference electrical pulse 38 (Fig. 14, diagram "i") is applied to the second input of the unit 23. This reference electrical pulse 38 is obtained with a time delay of the magnitude of the output of the L1 generator electric pulse time delay unit 37 (Fig. 7). At the same time, the electrical pulses 4 · of the generator 1 are fed to the input of a pulse shaper 39 of a given duration, which device is part of the time delay unit 37. The shaper 39 generates pulses 40 (Fig. 14, kaa - "vio 'g") with a duration which is adjusted to be equal to one of the values tg2 for the time t2 when shaping the electrical pulse 36 (diagram "e") in the operating range for measuring the property of the liquid 6 in the tank. Such a value may be the time with the initial value of the acoustic impedance of the liquid Zg ^ that is, T - · / - viri_ * 1 ’

Ls-\2- £n d c (74)Ls- \ 2- £ n d c (74)

Pulssit 40 syötetään muotoilijan 39 (kuvio 7) ulostulosta differentoivaan yksikköön 41. Differentoinnin jälkeen kukin pulssi 40 muunnetaan kärjeilisiksi jännitepulsseiksi (kuvio 14, kaavio "h") vastaten edellisen alareunaa ja loppureunaa. Differentoiva yksikkö 41 (kuvio 7) muuntaa jälkimmäisen kärjeilisen pulssin ver-tailupulssiksi 38 (kuvio 14, kaavio "i") mikä on viivytetty akustisten värähtelyjen pulssin 5 (kuvio 7) säiliön seinään 3 syöttämisen ajanhetkestä aikamäärän T verran.The pulses 40 are fed from the output of the shaper 39 (Fig. 7) to the differentiating unit 41. After differentiation, each pulse 40 is converted into tip voltage pulses (Fig. 14, diagram "h") corresponding to the lower and trailing edges of the former. The differentiating unit 41 (Fig. 7) converts the latter pointed pulse into a reference pulse 38 (Fig. 14, diagram "i") which is delayed by the amount of time T from the time the acoustic vibrations pulse 5 (Fig. 7) is applied to the tank wall 3.

Vastuksena sähköiseen pulssiin 36 ja vertailun sähköpulssiin 38 mitkä tuodaan mittayksikön 23 sisääntuloihin muotoilee tämä " mittayksikkö 23 suorakaiteen muotoisen sähköpulssin (kuvio 14, kaavio "k"). Tämä suorakaiteen muotoinen pulssi on amplituudiltaan U2 ja kestoajaltaan 6 yhtä suuri kuin mitä on aikaväli sähköpuls-~ sin 36 ja vertailun sähköpulssin 38 välillä, eli: (c 'cl 2 £n d in Id (j-Z / 2 J (75) 52In response to the electrical pulse 36 and the reference electrical pulse 38 input to the inputs of the measuring unit 23, this measuring unit 23 forms a rectangular electrical pulse (Fig. 14, diagram "k"). This rectangular pulse has an amplitude U2 and a duration 6 equal to the time interval of the electrical pulse. sin 36 and the reference electrical pulse 38, i.e.: (c 'cl 2 £ nd in Id (jZ / 2 J (75) 52

ÖVÖÖUÖVÖÖU

Muotoillun suorakaiteen muotoisen pulssin kestoaika c g mikä saadaan lausekkeesta (75) on verrannollinen nesteen 6 akustisen impedanssin vaihteluihin ΔΖ^ ja vastaavasti tämän nesteen mielenkiinnon alaiseen ominaisuuteen. Nesteen ominaisuuksien mittaamisen herkkyyskerroin saadaan tässä tapauksessa lausekkeesta: β Uov J L K I'M C* / i~ h *τ 'jflfT * (ϊΖψ)*» (76)The duration c g of the shaped rectangular pulse obtained from the expression (75) is proportional to the variations in the acoustic impedance ΔΖ ^ of the liquid 6 and to the property of interest of this liquid, respectively. The sensitivity factor for measuring the properties of a liquid is obtained in this case from the expression: β Uov J L K I'M C * / i ~ h * τ 'jflfT * (ϊΖψ) * »(76)

Mitä tulee tekijän /b g absoluuttiarvoon se poikkeaa vain vähän nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyyden tekijästä /3 .As for the absolute value of the factor / b g, it differs only slightly from the sensitivity factor for measuring the property of the liquid / 3.

Sen yleinen arvo tyypillisille parametrien c/. sekä E^/Uqo arvoille annetaan lausekkeissa (57) ja konsentraation mittauksille eräissä liuoksissa se annetaan taulukossa 2.Its general value for typical parameters c /. and E ^ / Uqo values are given in (57) and for concentration measurements in some solutions it is given in Table 2.

Siinä tapauksessa että digitaalista yksikköä käytetään muis-tiinmerkitsijänä 24, käytetään yllämainittua suorakaiteen muotoista pulssia (kuvio 14, kaavio "j") suoraan standardina sähkömerkkinä. Tässä tapauksessa osoittaa muistiinmerkitsijä 24 (kuvio 7) näyttönä ja reikäkortilla digitaalisen tiedon siihen syötettävän pulssin kestoajasta Tg ja vastaavasti nesteen ominaisuudesta, esim. sen konsentraatiosta q.In the case where the digital unit is used as the memory marker 24, the above-mentioned rectangular pulse (Fig. 14, diagram "j") is used directly as a standard electrical signal. In this case, the recorder 24 (Fig. 7) indicates on the display and on the perforated card digital information about the duration Tg of the pulse to be applied thereto and the property of the liquid, respectively, e.g. its concentration q.

Kun käytetään analogista muistiinmerkitsijää 24 ja se kehittää analoogista tietoa, muunnetaan suorakaiteen muotoiset sähköiset pulssit mittayksikössä 23 tasavirran standardiksi merkiksi jännitteellä Eg verrannollisena suorakaiteen muotoisten pulssien kesto-aikaan TTg. Integroinnilla muunnettuna on jännite Eg (kuvio 14, kaavio "e") suuruudeltaan: 53 by ööu E* = «U -rjl·- (?7)When an analog recorder 24 is used and generates analog information, the rectangular electrical pulses in the unit 23 are converted to a standard DC signal at a voltage Eg proportional to the duration of the rectangular pulses TTg. Converted by integration, the voltage Eg (Fig. 14, diagram "e") is of the magnitude: 53 by night E * = «U -rjl · - (? 7)

Ylläkuvattu kuvion 7 laitteen suoritusmuoto on käytössä pääasiallisesti määrittelemään nesteen ominaisuuden poikkeamien sen alkuperäisestä arvosta läsnäoloa ja niiden merkkiä samoin kuin myös nestemäisten väliaineiden pinnankorkeustason erilliseen ilmaisuun.The embodiment of the device of Fig. 7 described above is used mainly to determine the presence of a property of a liquid property from its original value and their sign, as well as for the separate detection of the level of the surface level of liquid media.

Tämä laitteen suoritusmuoto saattaa sitä paitsi olla käytössä määrittelemään näitten nesteen mitattavana olevassa ominaisuudessa poikkeamien määrää sen alkuperäisarvosta, kun vaihtelut ajallisesti pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiampli-tuudin alkuperäisarvosta Uqo ovat pieniä. Siinä tapauksessa että arvon Uqo vaihtelut ajallisesti, joita tietyt laitteen parametrien riippuvaisuudet aikaansaavat, ovat merkityksellisiä, saattaa muodostua nesteen ominaisuuden mittaamisen nollatilanteen ryömintää. Tämä nollatilanteen ryömintä saattaa aiheutua suureen t^ epästa-biilisuudesta johtuen esim. akustisten värähtelyjen pulssin 5 syötettynä säiliön seinään 3 amplituudin B vaihteluista ja tämän johdosta suureen U muutoksista, ooMoreover, this embodiment of the device may be used to determine the amount of deviations of these measurable properties of the liquid from its initial value when the variations in time from the initial value Uqo of the maximum amplitude of the envelope of the acoustic reflection envelope 17 are small. In the case that the variations in the value of Uqo over time, which are caused by certain dependencies of the parameters of the device, are significant, a creep in the zero state of measuring the property of the liquid may occur. This creep in the zero situation may be caused by a large t ^ instability due to e.g. variations in the amplitude B of the acoustic vibration pulse 5 fed to the tank wall 3 and consequently in the changes of the large U, oo

Mittaamisen nollatilanteen ryöminnän suhde &^ nesteen ominaisuuden akustisen impedanssin mitattuihin vaihteluihin ΔΖ-, ΊΓ nähden yksikköä kohden suhteellista muutosta pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 amplituudin alkuperäisarvossa UQO, voidaan määritellä alempana annettavalla riippuvaisuusyhtälöl-lä: & -bee j jvccThe ratio of the zero position creep of the measurement to the measured variation of the acoustic impedance of the fluid property ΔΖ-, ΊΓ per unit relative change in the initial value UQO of the amplitude of the pulse acoustic reflection envelope 17 can be determined by the dependence equation below:

2 ££L·- ‘ T2 ££ L · - ‘T

Jf£r-)ä2,-~o missä ft on herkkyystekijän ft ^ alkuperäisarvo nesteen ominaisuuden mittaamiselle eli: 59880 A - 2 βn Cd 2777) fos' £n2 c< (79)Jf £ r-) ä2, - ~ o where ft is the initial value of the sensitivity factor ft ^ for measuring the property of the liquid, ie: 59880 A - 2 βn Cd 2777) fos' £ n2 c <(79)

Kun otetaan huomioon lauseke (74) saadaanGiven expression (74) is obtained

TT

J U„ l/„ ίη Λ ISO) ja sijoittamalla nyt muuttujan lausekkeesta (79) arvo ja sijoittamalla saatu derivaatan δto2 lausekkeeseen (78) saadaan ä uoo tuloseksi: /0 ^/7 d 2 2 2n (d L·L ) (81)J U „l /„ ίη Λ ISO) and now placing the value of the variable from the expression (79) and placing the obtained derivative δto2 in the expression (78) gives ä uoo the result: / 0 ^ / 7 d 2 2 2n (d L·L) (81)

Uoo ·Uoo ·

Saadusta riippuvaisuudesta seuraa, että nollatilanteen ryömintä voidaan saada häviävän pieneen arvoon, mikäli parametri o(on riittävän lähellä ykköstä. Täten kun = 0,9 8 ja kun E^/Uqo = 0,1 on suhde &2 suuruudeltaan 0,00428. Tässä tapauksessa suureen UQO suhteellinen muutos määrän 5 % verran johtaa mittaamisen nollatilanteen ryömintään vastaten muutosta nesteen akustisen impedanssin suhteessa säiliön seinän 3 akustiseen impedanssiin nähden hyvin • -4 * pienen määrän verran määrältään 2,14 x 10 . 'Mitä tulee konsentraa- tion q mittaamiseen, esim. alumiinisulfaatin vesiliuoksen mittaamiseen vastaa nollatilanteen ryömintä A seurauksena 5 % muutokses- qo sa suureen Uoo määrässä määrää , ©2 , mikä on vähemmän kuin 0,5 g/1.It follows from the obtained dependence that the creep of the zero situation can be obtained to a vanishingly small value if the parameter o (is sufficiently close to one. Thus when = 0.9 8 and when E ^ / Uqo = 0.1 is the ratio & 2 of 0.00428. A relative change in UQO of 5% results in a zero creep of the measurement corresponding to a change in the acoustic impedance of the liquid relative to the acoustic impedance of the tank wall 3 by a very small amount of • -4 * at 2.14 x 10. As for measuring the concentration q, eg aluminum sulphate the measurement of the aqueous solution corresponds to a creep situation A as a result of a 5% change in a large amount of Uoo in the amount, © 2, which is less than 0.5 g / l.

2Δ"Κ2 Käytännöllisesti katsoen voidaan nesteen ominaisuuden mittaamisien nollatilanteen ryöminnän täydellinen poistaminen toteuttaa siten, että vertailun sähkömerkki 38 (kuvio 14, kaavio "i") muotoillaan käyttäen aikaviivettä , mikä on verrannollinen pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudin U vaihteluihin, o Tämä tarkoitusta varten muotoilee huipunilmaisin 25 (kuvio 8) 5ί> 59880 tasavirtatyyppisen sähkömerkin 26 (kuvio 14, kaavio "f") siitä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrästä 17, mikä syötetään tämän verhokäyrän 17 ilmaisimen 16 ulostulosta.2Δ "Κ2 Practically, the complete elimination of the zero state creep of liquid property measurements can be accomplished by shaping the reference electrical signal 38 (Fig. 14, diagram" i ") using a time delay proportional to the variations in the maximum amplitude U of the pulse acoustic reflection envelope 17. a peak detector 25 (Fig. 8) 5ί> 59880 a DC type electrical signal 26 (Fig. 14, diagram "f") from the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses supplied from the output of the detector 16 of this envelope 17.

Tämä sähkömerkki 26 minkä amplituudi UQ = UQO (1-2ΛΖ^/Ζ) syötetään emitteriseuraajan 27 (kuvio 8) kautta sisääntuloon yksiköstä 42, mikä säätää sähköpulssien aikaviivettä . Yksikön 42 ulos-tulomerkki syötetään sen pulssien 40 muotoilijan 39 sisääntuloon, minkä kestoaika f^ liittyy sähkömerkkiin 26 alempana ilmaistavalla tavalla:This electrical signal 26 with the amplitude UQ = UQO (1-2ΛΖ ^ / Ζ) is fed through the emitter follower 27 (Fig. 8) to the input of the unit 42, which adjusts the time delay of the electrical pulses. The output signal of the unit 42 is applied to the input of the pulse 40 shaper 39, the duration f1 of which is related to the electrical signal 26, as will be indicated below:

Ts - Tcs - ö, U.Ts - Tcs - ö, U.

(32) missä ^o5 on aikaviiveen tasakomponentti, ot on säätötekijään verrannollinen aikaviive.(32) where ^ o5 is the equal component of the time delay, ot is the time delay proportional to the control factor.

OO

Differentoinnin yksikössä 41 pulssista 40 muotoilulla vertailun sähköpulssilla 38 on aikaviive akustisen pulssin 5 säiliön seinään 3 syöttämisen ajanhetkeen verrattuna, mikä on yhtä suuri kuin pulssin 40 (kuvio 14, kaavio "g") kestoaika TT .The reference electric pulse 38 formed in the differentiation unit 41 from the pulse 40 has a time delay compared to the time of feeding the acoustic pulse 5 to the tank wall 3, which is equal to the duration TT of the pulse 40 (Fig. 14, diagram "g").

Mittayksikössä 23 (kuvio 8) seurauksena sähköpulssista36 (kuvio 14, kaavio "e") muotoiltu suorakaiteen muotoinen pulssi ja vertailun sähköpulssi 38 (kaavio "i") syötettynä näihin sisääntuloihin ovat kestoajaltaan: (33) Tämä kestoaika on kuten myös laitteen aikaisemmassa suoritusmuodossa verrannollinen nesteen 6 akustisen impedanssin vaihteluihin ja tämän johdosta tämän nesteen mielenkiinnon alaisen ominaisuuden, esim. nesteen liuoksen konsentraation q vaihteluihin.In the measuring unit 23 (Fig. 8), the rectangular pulse formed from the electric pulse 36 (Fig. 14, diagram "e") and the reference electric pulse 38 (diagram "i") fed to these inputs have a duration: (33) As in the previous embodiment of the device, this duration is proportional to the liquid 6 variations in acoustic impedance and consequently variations in the concentration q of this liquid of interest, e.g. the solution of the liquid.

Aikaviiveen tasakomponentti *ΖΓ05 sekä aikaviiveen verrannol- 56 59880 lisuuden säätöteki jä voidaan saada ratkaisemalla seuraava kahden yhtälön yhtälöryhmä: 7 = 7 + ci u - __n e»··) 6άΖ—ο iT 3 c° 777 ~°The uniform component of the time delay * ΖΓ05 and the control factor of the time delay comparability can be obtained by solving the following group of equations of two equations: 7 = 7 + ci u - __n e »··) 6άΖ — ο iT 3 c ° 777 ~ °

<3 Te' *T<3 Te '* T

ä Uoa Δ —s- O ~~(Joe £>1 o( ‘ “ & ^8^ä Uoa Δ —s- O ~~ (Joe £> 1 o (‘“ & ^ 8 ^

Koska suureen UQ määrä katsotaan muuttujaksi tietyissä rajoissa (yleensä ei enempää kuin muutamia prosentteja)käytetään näitä yhtälöitä ratkaistaessa suuretta U mikä on U alkuperäisen arvon kanssa yhtäsuuri tämän muuttujan UQo sijaan. Tässä tapauksessa pätee: oo a =__c_ S i/ccc (86) (87)Since the quantity of a quantity UQ is considered a variable within certain limits (usually not more than a few percent), these equations are used to solve the quantity U which is equal to the initial value of U instead of the variable UQo. In this case the following holds: oo a = __ c_ S i / ccc (86) (87)

Ottaen huomioon saadut arvot suureille sekä saatuna lausekkeesta (22) on suorakaiteen muotoisen pulssin (kaavio "j") kestoaika mittayksikössä 23 (kuvio 8) muotoiltuna määrältään lausekkeen (83) mukaisesti seuraava: f— ( Γλ u°g fj o 1(®®) fri(d-rJr)tn(l-2 <* ^~utz 1 //; [<A (<-2 -^-)] -1Taking into account the values obtained for the quantities and obtained from expression (22), the duration of a rectangular pulse (diagram "j") in unit 23 (Fig. 8), shaped according to expression (83), is as follows: f— (Γλ u ° g fj o 1 (®® ) fri (d-rJr) tn (l-2 <* ^ ~ utz 1 //; [<A (<-2 - ^ -)] -1

Nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyystekijäg voidaan lausua yhtälöllä: 57 59880 n __L äTc 2βη _ 2 U" Λ'Τ Jfihj (l-2+l±)?« 2[c((1-2 Ψ)] U.„ 4** (89)The sensitivity factor g for measuring the property of a liquid can be expressed by the equation: 57 59880 n __L äTc 2βη _ 2 U "Λ'Τ Jfihj (l-2 + l ±)?« 2 [c ((1-2 Ψ)] U. „4 ** ( 89)

Nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyystekijän alkuarvo β> o6 on tekijän y3g arvo kun Z-^ = 0 ja kun Uqo = Uqoq on mää rältään : 2^0 β-vd U„ - Uo** 9 / Uco I -2 y ΰ ^oe> (90) Näistä lausekkeista seuraa, että mittaamisen herkkyys tällöin eroaa merkityksettömän vähän säiliön nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyydestä jo aikaisemmin kuvatulle laitteen suoritusmuodolle, minkä piiri on esitettynä kuviossa 5. Täten kun o£= 0,95 ja kun E^/Uqo =0,1 vaihtelee mittaamisen herkkyystekijä tässä tapauksessa välillä 1829,8 - 1791,2 eli se tahtoo sanoa vain 21, %.The initial value of the sensitivity factor β> o6 for measuring the property of a liquid is the value of the factor y3g when Z- ^ = 0 and when Uqo = Uqoq is: 2 ^ 0 β-vd U „- Uo ** 9 / Uco I -2 y ΰ ^ oe> (90) It follows from these expressions that the sensitivity of the measurement then differs insignificantly from the sensitivity of the measurement of the liquid properties of the tank for the previously described embodiment of the device, the circuit of which is shown in Figure 5. Thus when o £ = 0.95 and when E ^ / Uqo = 0.1 the sensitivity factor of the measurement in this case varies between 1829.8 and 1791.2, i.e. it wants to say only 21%.

Käytännöllisesti säilytetyllä mittaamisen herkkyydellä pienennetään tässä nollatilanteen ryömintää enemmän kuin yhden suuruus-kertaluokan verran. Mittaamisen nollatilanteen ryöminnän suhde nesteen 6 akustisen impedanssin mitattujen vaihtelujen alueeseen AH /Z nähden kutakin yksikköä kohden suhteellista muutosta pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 (kuvio 8) amplituudin alkuperäisarvossa Uoq on nyt määrältään: 58 59880 n - J β —· (91)The practically maintained sensitivity of the measurement here reduces the creep of the zero situation by more than one order of magnitude. The ratio of the zero state creep of the measurement to the range of measured variations AH / Z of the acoustic impedance of the liquid 6 for each unit is the relative change in the initial value Uoq of the amplitude of the acoustic reflection envelope 17 (Fig. 8) Uoq now: 58 59880 n - J β

Osittaisderivaatta tekijään U verrattuna sen pulssin kes-<r- . oo toajassa mikä muotoillaan mittayksikössä 23 kun Λ lähestyy nollamäärää on muotoiltavissa seuraavaan tapaan edellä lausekkeena (88) esitetyn mukaisesti: <J II ____ (92) ΊΠ77Γ& -~o. et U oe d.A partial derivative of the factor U compared to its pulse mean <r-. oo in time which is formulated in unit 23 when Λ approaches zero can be formulated as follows as expressed in expression (88) above: <J II ____ (92) ΊΠ77Γ & - ~ o. et U oe d.

Ottaen huomioon tämä riippuvaisuus (92) ja lausekkeen (90) perusteella tekijä β> voidaan suhde lausua seuraavaan tapaan: a = ^ °* fd )Taking into account this dependence (92) and on the basis of expression (90), the factor β> can be expressed as follows: a = ^ ° * fd)

3 9 0- u°* I1~n-J3 9 0- u ° * I1 ~ n-J

^ (-'ft p. ' U 0 o o ' (C) ^ )^ (-'ft p. 'U 0 o o' (C) ^)

Vertailtaessa lausekkeita (81) sekä (93) suureisiin θ2 ja seuraa, että mikäli aikaviiveen säätö toteutetaan kuvion 8 suoritusmuodossa pienentyy nollatilanteen ryömintä, mikäli kaikki muut asiantilanteet ovat samanlaisia määrän / / “ ^ _ /t - / //(f C ^ (1- ) kertaisesti.Comparing expressions (81) and (93) with the quantities θ2 and it follows that if the time delay adjustment is implemented in the embodiment of Fig. 8, the creep of the zero situation is reduced, if all other situations are similar in the amount / / “^ _ / t - / // (f C ^ (1 -) times.

1/pc o ^1 / pc o ^

Erityisesti kun kyseessä on viisiprosentti muutos Uqo suureessa pienentyy mittauksen nollatilanteen ryömintä noin 20 kertaisesti ja on sillä häviävän pieni arvo, millä ei ole oikeastaan mitään vaikutusta mittausten tarkkuuteen.Especially in the case of a five percent change in the magnitude of Uqo, the creep of the zero situation of the measurement is reduced by about 20 times and has a negligible value, which has no effect on the accuracy of the measurements.

Nesteen ominaisuuksista tietoa kuljettava sähkömerkki voidaan myös kehittää eroittamalla tietty osa eräästä pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän loppureunasta, tämän osuuden ollessa kestoajaltaan (kuvio 15, kaavio "b") mikä on suuruudeltaan liki main yhtäsuuri kuin mitä on se kaksinkertainen aikamäärä X mikä vaaditaan akustisten värähtelyjen pulssilta 5 (kuvio 8) säiliön seinän 3 läpi kulkemiseen ja mikä sijaitsee erossa tämän verhokäyrän 17 etureunasta etäisyyden verran, mikä on ainakin yhden suuruuskerta-luokan verran määrästä L mikä on se kaksinkertainen aika, mikä vaaditaan akustisten värähtelyjen pulssilta 5 säiliön seinän 3 läpi 59 59880 kulkemiseen minkä jälkeen havaitaan verhokäyrän 17 maksimiamplituudi U3 tällä osuudella.An electrical signal carrying information about the properties of a liquid can also be developed by separating a certain part from one end of the acoustic reflection envelope of the pulses, this part having a duration (Fig. 15, diagram "b") which is approximately equal to twice the time X of the acoustic oscillation (Fig. 8) for passing through the tank wall 3 and located at a distance from the leading edge of this envelope 17 by at least one order of magnitude of L which is twice the time required for the acoustic vibrations pulse 5 to pass through the tank wall 3 59 59880 then the maximum amplitude U3 of the envelope 17 is observed with this section.

Nesteen ominaisuuksista tietoa kuljettava sähkömerkki muotoillaan tällä tavoin siinä suoritusmuodossa, minkä piiri on esitetty kuviossa 9.The electrical signal carrying information about the properties of the liquid is formed in this way in the embodiment whose circuit is shown in Fig. 9.

Tässä eroitellaan tietty osuus portitusvahvistimen 4-7 avulla, mitä säädetään portituspulssilla 4-6 (kuvio 15, kaavio "c") pulssien akustisen takasinheijastuman verhokäyrän 17 loppureunasta erillisenä pulssina 48 (kaavio "d").Here, a certain portion is distinguished by the gating amplifier 4-7, which is adjusted by the gating pulse 4-6 (Fig. 15, diagram "c") from the end edge of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses as a separate pulse 48 (diagram "d").

Portituspulssi 46 kehitetään toisella generaattorilla 45 (kuvio 9) mikä liipaistaan pulssilla 4 (kuvio 15, kaavio "a") mikä syötetään generaattorista 1 (kuvio 9) sellaisella, aikaviiveellä (kuvio 15, kaavio "c"), mikä kehitetään toisella sähköpulssin aikaviiveen yksiköllä 44 (kuvio 9). Aikaviiveen määrätThe gating pulse 46 is generated by a second generator 45 (Fig. 9) which is triggered by a pulse 4 (Fig. 15, diagram "a") supplied from the generator 1 (Fig. 9) with a time delay (Fig. 15, diagram "c") generated by the second electric pulse time delay unit 44 (Figure 9). Amounts of time delay

^ O^ O

asetetaan eroamaan määrästä χ mikä on se kaksinkertainen aika, mikä vaaditaan akustisten värähtelyjen pulssilta 5 säiliön seinän 3 läpi kulkemiseen, eli: ί8 = b1f ; (94) missä on jaollisuuskerroin, mikä on tietty kokonaisluku.is set to deviate from the amount χ which is twice the time required for the pulse 5 of the acoustic vibrations to pass through the wall 3 of the tank, i.e.: ί8 = b1f; (94) where is the partition coefficient, which is a certain integer.

Portituspulssin 46 kestoaika % ? (kuvio 15, kaavio "c") on tässä tapauksessa määrältään lähellä määrää TT mikä on se kaksinkertainen aika, mikä vaaditaan akustisten värähtelyjen pulssien kulkuun.Gate pulse duration 46%? (Fig. 15, Scheme "c") is in this case close to the amount TT which is twice the time required for the pulses of the acoustic oscillations.

Pulssi 48 (kaavio "d") vastaten pulssien akustisen takaisin-heijastuman verhokäyrän 17 eroiteltua osuutta on kestoajaltaan yhtä suuri kuin mitä on portituspulssin 46 (kaavio "c") kestoaika η ja sen amplituudi on verrannollinen verhokäyrän 17 eroitellun osuuden amplituudiin Ug .The pulse 48 (Scheme "d") corresponding to the separated portion of the acoustic back-reflection envelope 17 has a duration equal to the duration η of the gating pulse 46 (Scheme "c") and its amplitude is proportional to the amplitude Ug of the separated portion of the envelope 17.

Tässä tapauksessa on U4 = K12 U3’ (95) missä K-^2 on verrannollisuuskerroin.In this case, U4 = K12 U3 '(95) where K- ^ 2 is the proportionality factor.

Pulssin 48 maksimiamplituudi vastaten pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 loppureunan eroiteltua osuutta riippuu nesteen akustisen impedanssin vaihtelusta A seuraavaan tapaan: 60 59880The maximum amplitude of the pulse 48 corresponding to the separated portion of the trailing edge 17 of the acoustic reflection envelope of the pulses depends on the variation A of the acoustic impedance of the liquid as follows: 60 59880

υ< = fc,a uoc d ({-2 —Jυ <= fc, a uoc d ({-2 —J

(9ö)(9o)

Pulssi 48, minkä amplituudi on funktio nesteen 6 mitatusta ominaisuudesta syötetään portitusvahvistimen 47 (kuvio 9) ulostulosta huipunilmaisimen 49 sisääntuloon. Viimemainittu muuntaa syötetyn pulssin 48 tietoja kuljettavaksi sähkömerkiksi 20, joka on muodoltaan tasavirtaa (kuvio 15, kaavio "e”). Tällä jännitteellä on amplituudi Eg, mikä on yhtä suuri kuin tämän pulssin 48 amplituudiA pulse 48, the amplitude of which is a function of the measured property of the liquid 6, is fed from the output of the gate amplifier 47 (Fig. 9) to the input of the peak detector 49. The latter converts the data of the input pulse 48 into an electrical signal 20 in the form of a direct current (Fig. 15, diagram "e") .This voltage has an amplitude Eg, which is equal to the amplitude of this pulse 48.

VV

Tietoja kuljettava sähkömerkki 20 viedään huipunilmaisimen 49 (kuvio 9) ulostulosta mittayksikköön 23, missä sen amplituudia verrataan vertailun sähkömerkin vastaavaan minkä amplituudi on E^ (kuvio 15, kaavio "f") ja mikä syötetään muotoilijasta 30. Eroitusmerkki E^ =E^ - Eg syötetään mittayksikön 23 ulostulosta muis-tiinmerkitsijään 24, mikä toteaa säiliössä olevan nesteen 6 ominaisuuden .The data-carrying electrical signal 20 is applied from the output of the peak detector 49 (Fig. 9) to a measuring unit 23, where its amplitude is compared with that of a reference electrical signal having an amplitude E ^ (Fig. 15, diagram "f") and input from a designer 30. The distinguishing signal E ^ = E ^ - Eg is fed from the output of the measuring unit 23 to the memory marker 24, which determines the property of the liquid 6 in the container.

Nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyyskerroin η määritellään tässä tapauksessa seuraavalla lausekkeella: β / d E c/ ___ ___ Ί E? ^4 •!r°UZT ά(ψ)"~υ..<· 3(ψ) (97) missä U0Q1+ on suureen arvo kun ^ Z^=0 Δ Uqq=0.The sensitivity factor η for measuring the property of a liquid is defined in this case by the following expression: β / d E c / ___ ___ Ί E? ^ 4 •! R ° UZT ά (ψ) "~ υ .. <· 3 (ψ) (97) where U0Q1 + is a large value when ^ Z ^ = 0 Δ Uqq = 0.

Kun otetaan huomioon että: <9 U 4 n / f, π r,/ o Δ ) 1 ~ ^Given that: <9 U 4 n / f, π r, / o Δ) 1 ~ ^

Ejf äh) ' ~2biK12U0OL<E(i-2 * JJEjf äh) '~ 2biK12U0OL <E (i-2 * JJ

d[ 2J . (93) / . / (99) on lauseke (97) tekijälle ^ nyt: Λ " 2l> (1-2 1 (1J0) U e 0 ' 2~ ' / 61 5^880d [2J. (93) /. / (99) is an expression (97) for the author ^ now: Λ "2l> (1-2 1 (1J0) U e 0 '2 ~' / 61 5 ^ 880

Laitteen ylläkuvatun suoritusmuodon käyttäminen sallii jakavan rajapinnan tarkan säädön toisiinsa sekoittumattomien nesteiden välillä, erillisen ilmaisun nesteen pinnankorkeuden tasosta ja muiden teknillisisten ongelmien ratkaisun.The use of the above-described embodiment of the device allows precise adjustment of the dividing interface between immiscible liquids, separate indication of the level of the liquid level and the solution of other technical problems.

Nesteen 6 ominaisuuden sen alkuperäisestä arvosta poikkeamien läsnäolon valvonta ja mittaaminen, jollaisia arvoja ovat esim. nesteliuosten konsentraatio q, voidaan myös toteuttaa tässä laitteen suoritusmuodossa edellyttäen että pulssien akustisen takaisinheijas-tuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudin alkuarvon Uqo on stabiili. Suureen Uqo epästabiilisuus johtaa nesteen ominaisuuden mittauksen nollatilanteen ryömintään, mikä on määrältään jdd00 (tässä E tT“ u oo AU /U on suureen U suhteellinen vaihtelumäärä).Monitoring and measuring the presence of deviations of the property of the liquid 6 from its original value, such as the concentration q of the liquid solutions, can also be realized in this embodiment of the device provided that the initial value Uqo of the maximum amplitude of the pulse acoustic reflection envelope 17 is stable. The instability of the large Uqo results in the creep of the zero state of the measurement of the liquid property, which is of the amount jdd00 (here E tT “u oo AU / U is the relative variation of the large U).

** oo oo oo** oo oo oo

Nollatilanteen ryöminnän täydellinen eliminointi nesteen ominaisuuden mittaamisesta, minkä epästabiilisuuden aikaansaa Uqo epästabiilisuus aiheutuen esim. akustisten värähtelyjen pulssien 5 syötettyjen säiliön seinään 3 epästabiilista amplituudista voidaan tällöin toteuttaa siten, että tietty ylimääräinen osuus pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrästä 17 eroitellaan sen pää-osuuden ja nousureunan väliltä, tämän sijaitessa erossa tämän verho-käyrän 17 pääosuudesta etäisyyden verran, mikä poikkeaa määrästä mikä on se kaksinkertainen aika, mikä vaaditaan akustisten värähtelyjen pulssilta 5 säiliön seinän 3 läpi kulkemiseen ja vertailun sähköpulssi muotoillaan verhokäyrän 17 eroitellusta ylimääräisestä osuudesta.The complete elimination of the zero state creep from the measurement of the liquid property caused by the instability Uqo due to e.g. the unstable amplitude of the acoustic vibration pulses 5 being spaced apart from the main portion of this curtain curve 17 by a distance different from the amount of time required for the acoustic oscillation pulse 5 to pass through the tank wall 3 and the reference electrical pulse formed from the separated extra portion of the curtain curve 17.

Tällainen vertailun sähkömerkin muotoilu, mikä sallii nollatilanteen ryöminnän poistamisen mitattaessa nesteen 6 ominaisuuksia saadaan toteutettua kuvion 10 suoritusmuodossa seuraavaan tapaan.Such a design of the reference electrical signal, which allows the zero situation to creep out when measuring the properties of the liquid 6, can be realized in the embodiment of Fig. 10 in the following way.

Toisessa pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 amplituudin portitusvahvistimessa 54, mitä säädetään portituspuls-seilla 54 eroitellaan ylimääräinen osuus tämän verhokäyrän 17 loppu-reunasta, tämän pulssin 55 (kuvio 15 kaavio "h") vastatessa kyseistä osuutta. Tämä osuus sijaitsee verhokäyrän 17 pääosuuden, joka sijait-see aikavälillä (.^-( l g + Ly), ja tämän saman nousureunan välillä. Pulssi 53 muodostetaan kolmannella generaattorilla 52 (kuvio 10) portituspulsseista, mikä liipaistaan sillä sähköpulssilla 4, mikä syötetään generaattorista 1 ja tulee kolmannen sähköpulssin aikaviiveen yksikön 51 läpi viivyttäen näitä pulsseja aikamäärän g verran.In the second amplification gate amplifier 54 of the pulse acoustic reflection envelope 17, which is controlled by the gate pulses 54, an additional portion is separated from the trailing edge of this envelope 17, this pulse 55 (Fig. 15 diagram "h") corresponding to that portion. This portion is located between the main portion of the envelope 17 located in the time interval (. ^ - (Ig + Ly)) and this same rising edge. The pulse 53 is generated by the third generator 52 (Fig. 10) from the gating pulses triggered by the electrical pulse 4 fed from the generator 1. and enters a third electric pulse time delay through the unit 51, delaying these pulses by a time amount g.

62 59880 Tämä viive asetetaan poikkeamaan ajasta , mikä on se kaksinkertainen aika, mikä vaaditaan akustisten värähtelyjen pulssilta 5 säiliön seinän 3 lävitse kulkemiseen: <±g = b2f , (101) missä b2 =1, 2 on suhteen jaollisuuskerroin.62 59880 This delay is set to deviate from the time, which is twice the time required for the acoustic vibration pulse 5 to pass through the tank wall 3: <± g = b2f, (101) where b2 = 1, 2 is the partition coefficient of the ratio.

Portituspulssin 53 (kuvio 15, kaavio "g") kestoaika asetetaan lähelle sitä kaksinkertaista aikaa L mikä vaaditaan akustisten värähtelyjen pulssilta 5 säiliön seinän 3 läpi kulkemiseen säiliön sisältäessä mitattavana olevaa nestettä 6.The duration of the gating pulse 53 (Fig. 15, diagram "g") is set close to twice the time L required for the acoustic vibrations pulse 5 to pass through the wall 3 of the tank when the tank contains the liquid 6 to be measured.

Pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 maksimiamplituudi Ug (kaavio "b") tämän loppureunasta eroitellulla ylimääräisellä osuudella voidaan ilmaista seuraavalla yhtälöllä: 4 - / ✓ Δ 7. \ 0-1-Γ-) / (10a)The maximum amplitude Ug (diagram "b") of the envelope of the acoustic reflection of the pulses with an additional portion separated from its trailing edge can be expressed by the following equation: 4 - / ✓ Δ 7. \ 0-1-Γ-) / (10a)

Pulssin 55 (kaavio "h") amplituudi Ug vastaten tämän verho-käyrän 17 ylimääräistä osuutta on verrannollinen tämän verhokäyrän 17 (kaavio "b") maksimiamplituudiin Ug tällä ylimääräisellä osuudella, eli: 4 / ±^ ' U - K. US- Ä ' (^2 2 ' (103) missä K-^2 on verrannollisuuskerroin.The amplitude Ug of the pulse 55 (diagram "h") corresponding to the additional portion of this envelope curve 17 is proportional to the maximum amplitude Ug of this envelope 17 (diagram "b") by this additional portion, i.e.: 4 / ± ^ 'U - K. US- Ä' (^ 2 2 '(103) where K- ^ 2 is the proportionality factor.

Tämä pulssi 55 viedään toisen portitusvahvistimen 54 (kuvio 10) ulostulosta toisen huipunilmaisimen 56 sisääntuloon, mikä on verho-käyrän 17 eroitellulle osuudelle, ja missä se muunnetaan tasavirran jännitteeksi millä on amplituudi Eg (kuvio 15, kaavio "i") suuruudeltaan yhtä suurena kuin pulssin 55 (kaavio "h") maksimiamplituudi Ug. Saatu jännite syötetään emitteriseuraajalle 57 (kuvio 10) kehittäen vertailun sähkömerkin amplituudilla E^ (kuvio 15, kaavio "s") verrannollisena pulssin 55 (kaavio "h") amplituudiin Ug, eli: « 63 59880 e, " ««υ< - ^^ w'*' 0-2 ψ-) (Λ .This pulse 55 is applied from the output of the second gate amplifier 54 (Fig. 10) to the input of the second peak detector 56, which is the separated portion of the envelope curve 17, and is converted to a DC voltage having an amplitude Eg (Fig. 15, diagram "i") equal to the pulse. 55 (diagram "h") maximum amplitude Ug. The resulting voltage is applied to the emitter follower 57 (Fig. 10), generating a comparison with the amplitude E ^ of the electrical signal (Fig. 15, diagram "s") proportional to the amplitude Ug of the pulse 55 (diagram "h"), i.e .: "63 59880 e," «« υ <- ^ ^ w '*' 0-2 ψ-) (Λ.

^ (1U4; missä on verrannollisuuskerroin.^ (1U4; where is the proportionality factor.

Verrannollisuuskertoimet ja K-^4 sovitetaan tässä tapauksessa siten että eroitus E^ vertailun sähkömerkin (kuvio 15, kaavio "f") ja vertailun sähkömerkin 20 (kaavio "e") mittayksikön 23 (kuvio 10) ulostulossa välillä on nollasuuruinen nesteen 6 akustisen impedanssin alkuperäisarvolla Zq-^ (se tahtoo sanoa kun = 0) siis: 'b - (1U5) Täten vertailun sähkömerkki (kaavio "f") muotoillaan niin että sen amplituudi on:The proportionality factors and K- ^ 4 are adjusted in this case so that the difference E ^ between the reference electrical signal (Fig. 15, diagram "f") and the reference electrical signal 20 (diagram "e") at the output of unit 23 (Fig. 10) is zero with the initial acoustic impedance of the liquid 6 Zq- ^ (it means to say when = 0) thus: 'b - (1U5) Thus the electrical signal of the comparison (diagram "f") is shaped so that its amplitude is:

Ej=KuU^ -0-2~) . (1u5)Ej = KuU ^ -0-2 ~). (1u5)

Eroitusmerkki E^ syötettynä muistiinmerkitsijään 24 (kuvio 10) riippuu nesteen 6 akustisen impedanssin valmistetuista Z^ seuraa-vaan tapaan: E U - Kn ^ * **' * [Cl-2 *§*-) **- O- 2 -φ-) ** (107)The distinguishing sign E ^ entered into the note marker 24 (Fig. 10) depends on the acoustic impedance of the liquid 6 made of Z ^ as follows: EU - Kn ^ * ** '* [Cl-2 * § * -) ** - O-2 -φ- ) ** (107)

Nesteen ominaisuuden mittaamisen herkkyyskerroin lausutaan tässä tapauksessa seuraavasti: 6it 59880 A L· Jtu' -0? Uoo [f. L/i.,iL·-/* 7 Λ=</.., <>{ψ.) - 2t> UZL(i'2 ^ Z ¢108 7The sensitivity factor for measuring the property of a liquid in this case is expressed as follows: 6it 59880 A L · Jtu '-0? Uoo [f. L / i., IL · - / * 7 Λ = </ .., <> {ψ.) - 2t> UZL (i'2 ^ Z ¢ 108 7

Ylläkuvattu laitteen suoritusmuoto saattaa olla tehokkaasti käytössä, koska siinä saadaan jätettyä pois mittaamisen nollatilanteen ryömintä ei pelkästään rajapinnan valvomiseksi kahden toisiinsa sekoittumattoman nesteen välillä ja nesteen pinnantason erillistä ilmaisua varten säiliöissä vaan myöskin mitattaessa nesteen ominaisuuden poikkeamia sen alkuperäisarvosta, esim. mitattaessa nesteen ominaisuuden poikkeamia sen alkuperäisarvosta, esim. mitattaessa nesteen liuoksen konsentraatiota q riippumatta suureen Uqo vaihteluista. Tällä tavoin vaihtelujen vaikutus akustisen värähtelyn pulssin 5 säiliön seinään 3 soveltamisolosuhteisiin ja vaihtelut pulssin amplituudissa saadaan poistettua ylläkuvatun typpisessä nesteen ominaisuuden mittaamisessa.The embodiment of the device described above can be used effectively because it avoids crawling of the measurement zero state not only to control the interface between two immiscible liquids and to separately indicate the liquid level in tanks but also to measure deviations of the liquid property from its original value, e.g. e.g., when measuring the concentration q of a liquid solution regardless of the variations in Uqo. In this way, the effect of the variations on the application conditions of the acoustic vibration pulse 5 on the container wall 3 and the variations in the pulse amplitude can be eliminated in the nitrogen property measurement described above.

Näitten vaihteluitten pulssien 5 säiliön seinää 3 soveltamisen olosuhteiden vaihteluissa ja näiden amplituudissa neutralisointi nesteen ominaisuuden mittauksen herkkyyteen nähden, kuten myös nollatilanteen ryöminnän poistaminen nesteen ominaisuuden mittauksista voidaan toteuttaa jakamalla jännitteet niillä vastaavilla amplituu-deilla Eg ja Eg (kaaviot "e" sekä "i") jotka pulsseista 48 ja 55 (kaaviot *’dM sekä "h") kehitetään ja jotka saadaan porttikytkemällä vastaavasti pääosuus ja ylimääräinen osuus pulssien akustisen takai-sinheijastuman verhokäyrän 17 loppureunasta.Neutralization of these variations in the variations in the conditions of application of the pulses 5 to the tank wall 3 and their amplitude with respect to the sensitivity of the liquid property measurement, as well as the elimination of zero drift from the liquid property measurements can be achieved by dividing the voltages by their respective amplitudes Eg and Eg (diagrams "e" which are generated from pulses 48 and 55 (diagrams * 'dM and "h") and obtained by gate switching the main portion and the additional portion of the end edge of the acoustic reflection envelope 17 of the pulses, respectively.

Kuvion 11 suoritusmuodossa, missä tämä tarkoitus toteutetaan pulssin 5 eroittaminen vastaten kyseisen verhokäyrän 17 ylimääräistä osuutta ja sähkömerkin (jännitteen) muotoilu amplituudille Eg (kuvio 15, kaavio "i") mikä on yhtä suuri kuin pulssin 55 amplituudi Ug, toteutetaan piirillä 50 (kuvio 11) mikä on samankaltainen kuin kuvion 10 edellä esitetty suoritusmuoto. Tämä sähkömerkki viedään toisen huipunilmaisimen 56 ulostulosta erääseen sähkömerkin jakaja-yksikön 58 sisääntuloista. Tämän toinen sisääntulo syötetään tietoja kuljettavan sähkömerkin 20 (kuvio 15, kaavio "e") huipun ilmaisimen 49 ulostulosta. Sähkömerkki amplituudilla Eg, mikä on yhtäsuuri kuin niiden sähkömerkkien jakolaskun osamäärä, jotka syötettiin yksikön 58 sisääntuloihin (kuvio 11) voidaan muodostaa tämän laitteen ulostuloon suuruudeltaan: 65 59880 - ι/ n Χς—= -<». oi * ti* KiH U“> H<3 p χ λ .».lii.;/,- 4- , , x [1- J 2 J S 009) missä K-^ on verrannollisuuskerroin.In the embodiment of Fig. 11, where this purpose is realized, the separation of the pulse 5 corresponding to the extra portion of said envelope 17 and the shaping of the electrical signal (voltage) for the amplitude Eg (Fig. 15, diagram "i") equal to the amplitude Ug of the pulse 55 is performed by the circuit 50 (Fig. 11). ), which is similar to the embodiment of Fig. 10 above. This electrical signal is applied from the output of the second peak detector 56 to one of the inputs of the electrical signal distribution unit 58. Its second input is input from the output of the peak detector 49 of the electrical signal 20 carrying the data (Fig. 15, diagram "e"). An electrical signal with an amplitude Eg equal to the quotient of the division of the electrical signals input to the inputs of the unit 58 (Fig. 11) can be formed at the output of this device with the magnitude: 65 59880 - ι / n Χς— = - <». oi * ti * KiH U “> H <3 p χ λ.». lii.; /, - 4-,, x [1- J 2 J S 009) where K- ^ is the coefficient of proportionality.

Ulostulon sähkömerkki mainitusta jakajayksiköstä 58 syötetään erääseen mittayksikön 23 sisääntuloista, missä sitä verrataan vertailun sähkömerkkiin, minkä amplituudi on E^ (kuvio 15, kaavio "f") ja mikä syötetään vertailun sähkömerkin muotoilijasta 30 (kuvio 11). Tässä tapauksessa vertailun sähkömerkin amplituudi asetetaan yhtä suureksi kuin mitä on jakajayksikön 58 ulostulomerkin amplituudi, sen vastatessa nesteen 6 akustisen impedanssin alkupe-räisarvoa Zq1 (mikä siis vastaa = 0) eli: --y?--o( (110)The output electrical signal from said divider unit 58 is input to one of the inputs of the measurement unit 23, where it is compared to a reference electrical signal having an amplitude E 1 (Fig. 15, diagram "f") and input from a reference electrical signal shaper 30 (Fig. 11). In this case, the amplitude of the reference electrical signal is set equal to the amplitude of the output signal of the divider unit 58, corresponding to the initial value Zq1 of the acoustic impedance of the liquid 6 (which thus corresponds to = 0), i.e.: --y? - o ((110)

Eroitusmerkki, jolla on -amplituudi Ey = E^ - Eg ja mikä on f S -/(111) syötetään mittayksikön 23 ulostulosta muistiinmerkitsijään 24, minkä asteikko on mitoitettu mielenkiinnon alaisen nesteen ominaisuuden mittayksiköiden mukaisesti. Mittayksikön herkkyyskerroin onA distinguishing sign having an amplitude Ey = E ^ - Eg and which is f S - / (111) is input from the output of the measuring unit 23 to a marker 24, the scale of which is dimensioned according to the units of measurement of the property of the liquid of interest. The sensitivity factor of the unit of measurement is

SS

tässä tapauksessa lausuttavissa seuraavasti: β - Ί 9 h U ~ K *4 /o P }rJ ^ ~ ^ h-—,j(jsry2xr(lrlJ * ' 2 / (112)in this case can be pronounced as follows: β - Ί 9 h U ~ K * 4 / o P} rJ ^ ~ ^ h -—, j (jsry2xr (lrlJ * '2 / (112)

Tietyille nesteille, joiden impedanssi on lähellä tai enemmän kuin mitä on säiliön seinän 3 akustinen impedanssi muotoillaan nesteen S ominaisuuksista tietoa kuljettava sähkömerkki havaitsemalla sen aikavälin etumerkki, joka on pulssien akustisen takaisin-heijastuman kahden heteropolaarisen verhokäyrän 17 ja 18 nousureuno-jen välillä.For certain liquids whose impedance is close to or greater than the acoustic impedance of the tank wall 3, an electrical signal carrying information about the properties of the liquid S is formed by detecting the sign of the time interval between the rising edges 17 and 18 of the two heteropolar envelopes.

59880 6659880 66

Kuvion 12 suoritusmuodossa tämä tarkoitus toteutetaan seuraa-vaan tapaan: Standardin sähköpulssin muotoiluyksikkö 59 kehittää standardin sähköpulssin 60 (kuvio 16, kaavio "c") vastaten pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 17 nousureunaa. Toinen pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrä 18 viedään ilmaisimen 61 (kuvio 12) läpi toiseen standardin sähköpulssin muotoilu-yksikköön 62, mikä kehittää standardin sähköpulssin 63 (kuvio 16, kaavio "e") vastaten toisen pulssien akustisen takaisinheijastuman verhokäyrän 18 nousureunaa (kaavio "d").In the embodiment of Fig. 12, this object is realized as follows: The standard electric pulse shaping unit 59 generates a standard electric pulse 60 (Fig. 16, diagram "c") corresponding to the rising edge of the envelope 17 of the acoustic reflection of the pulses. The second pulse acoustic reflection envelope 18 is passed through a detector 61 (Fig. 12) to a second standard electrical pulse shaping unit 62, which generates a standard electrical pulse 63 (Fig. 16, diagram "e") corresponding to the rising edge of the second pulse acoustic reflection envelope 18 (diagram). .

Standardit sähköpulssit 60 ja 63 (kaaviot "c" sekä "e") vastaten pulssien akustisten takaisinheijastumien verhokäyrien 17 ja 18 nousureunoja syötetään muotoiluyksikköjen 59 (kuvio 12) ja 62 ulostuloista mittayksikön 23 sisääntuloihin. Yksikkö 23 kehittää seurauksena pulsseista 60 ja 63., mitkä sen sisääntuloihin syötetään suorakaiteen muotoisen pulssin (kuvio 16, kaavio "f"), jonka kesto-aika on yhtä suuri kuin mitä on aikaväli standardien sähkö- pulssien 60 ja 63 välillä (kaaviot "c" sekä "e”). Mittayksikön 23 (kuvio 12) ulostulon suorakaiteen muotoisen pulssin etumerkki (positiivinen tai negatiivinen) riippuu säiliössä olevan nesteen 6 akustisen impedanssin ja säiliön seinän 3 akustisen impedanssin Z välisestä suhteesta. Mikäli -tämä suhde Z^/Z on ykköstä pienempi tällä pulssilla (kuvio 16, kaavio "f") on negatiivinen napaisuus.The standard electrical pulses 60 and 63 (diagrams "c" and "e") corresponding to the rising edges of the envelopes 17 and 18 of the acoustic reflections of the pulses are fed from the outputs of the shaping units 59 (Fig. 12) and 62 to the inputs of the measuring unit 23. As a result of the pulses 60 and 63, the unit 23 generates, at its inputs, a rectangular pulse (Fig. 16, diagram "f") with a duration equal to the time interval between the standard electrical pulses 60 and 63 (diagrams "c"). "and" e "). The sign (positive or negative) of the rectangular pulse at the output of the unit 23 (Fig. 12) depends on the ratio between the acoustic impedance of the liquid 6 in the tank and the acoustic impedance Z of the tank wall 3. If -this ratio Z 1 / Z is one smaller at this pulse (Fig. 16, diagram "f") has a negative polarity.

Siinä tapauksessa että suhde Z^/Z on ykköstä suurempi molempien verhokäyrien 17' ja 18' muoto ja sijainti (kaaviot Mb" sekä "d"), mitkä on osoitettu katkoviivoilla, muuttuvat. Seurauksena standardit sähköiset pulssit siirtyvät ajallisesti ja joutuvat pulssien 60' ja 63' sijaintipaikkoihin (kaaviot "c"' sekä "e" osoitettuna katkoviivoilla). Seurauksena standardeista pulsseista 60' ja 63', joiden sijaintipaikka siirtyy ajallisesti muodostuu mittayksikössä 23 (kuvio 12) suorakaiteen muotoinen pulssi (kuvio 16, kaavio "g") millä on positiivinen napaisuus.In the case where the ratio Z 1 / Z is greater than one, the shape and location of both envelopes 17 'and 18' (diagrams Mb "and" d "), indicated by dashed lines, change. As a result, the standard electrical pulses shift in time and are subject to pulses 60 'and 63 '(diagrams "c"' and "e" indicated by dashed lines) As a result of the standard pulses 60 'and 63', the location of which shifts in time, a rectangular pulse (Fig. 16, diagram "g") is formed in the unit 23 (Fig. 12). has a positive polarity.

Suorakaiteen muotoiset pulssit (kaaviot "f" tai kaavio "g") joiden etumerkki tuo tietoa nesteen 6 ominaisuudesta (kuvio 12) viedään mittayksikön 23 ulostulosta muistiinmerkitsijään 24.Rectangular pulses (diagrams "f" or diagram "g") whose sign provides information about the property of the liquid 6 (Fig. 12) are fed from the output of the measuring unit 23 to the recorder 24.

Ylläkuvattu menetelmä säiliössä olevan nesteen ominaisuuksien mittaamiseksi toteutettuna kuvioiden 1 ja 3-12 mukaisilla laitteilla 67 59880 takaa suuren tarkkuuden ilman kosketusta tapahtuvaan nesteiden säiliöissä erilaisten, ominaisuuksien automaattiseen mittaamiseen useiden teollisuusalojen teknillisissä prosesseissa, joita ovat metallurgia, malminpuhdistus, kemian teollisuus, öljyteollisuus, leintarviketeollisuus ja muutkin.The method described above for measuring the properties of a liquid in a tank with the devices of Figures 1 and 3-12 67 59880 guarantees high accuracy non-contact automatic measurement of various properties in liquid tanks in various industrial processes, including metallurgy, ore refining, chemical industry, chemical industry, petroleum .

Claims (21)

1. Förfarande för mätning av sädana egenskaper hos ett i en behällare inneslutet material, vilkas ändring star i förbindense med en akustisk impedansändring hos materialet, varvid akustiska svängningsimpulser insträlas periodiskt i materialet genom behällar-väggen vinkelrätt mot densamma och de genom behällarväggen gäende akustiska signalerna omvandlas i en elektrisk signal, som bär Information över materialegenskaperna, kännetecknat därav, att de genom behällarväggen (3) gäende akustiska signalerna mottages efter pä ställen för akustisk impedansändring inträffad reflexion i insträlningszonen för de akustiska svängningsimpulserna (5), att av de mottagna akustiska reflexionsimpulserna endast till-godogörs sädana, vilka uppstär genom enkel till flerfaldig reflexion pä inre begränsningen av behällarväggen (3), och att de i och för sig kända sammanhangen mellan bestämda storheter, vilka härstammar frän de heteropolara svepkurvorna (17; 18), som bildats av de i tids-hänseende efter varandra följande maximi- respektive minimiampli-tuderna hos de tillgodogjorda reflexionsimpulserna och den akustiska impedansen hos det i behällaren (3) inneslutna materialet (6), används för mätning av de nämnda egenskaperna hos materialet (6).A method for measuring such properties of a material enclosed in a container, the change of which is associated with an acoustic impedance change of the material, wherein acoustic vibration pulses are periodically injected into the material through the container wall perpendicular to the same and the acoustic signals passing through the container wall in an electrical signal carrying Information on the material properties, characterized in that the acoustic signals passing through the container wall (3) are received after reflection acoustic impulse pulses (5) have been received by the received acoustic impulse reflexes the seeds are accommodated, which arise by simple to multiple reflection on the inner constraint of the container wall (3), and that the per se known relationships between certain quantities originating from the heteropolar sweep curves (17; 18) formed by the in terms of time after each other The following maximum and minimum amplitudes of the applied reflection pulses and the acoustic impedance of the material (6) enclosed in the container (3), respectively, are used for measuring the mentioned properties of the material (6). 2. Förfarande enligt patentkravet 1,kännetecknat därav, att som bestämd storhet för en av svepkurvorna (17; 18) används ytan (S) mellan svepkurvan och dess nollnivä, och utgäende frän denna bildas förhällandet för denna yta (S) tili tidsintervallen, vilket förhällande är proportionellt med tidsavsnittet (T) mellan tvä efter varandra insträlade svängningsimpulser (5).2. A method according to claim 1, characterized in that, as a predetermined magnitude for one of the sweep curves (17; 18), the surface (S) between the sweep curve and its zero level is used, and starting from this the ratio of this surface (S) is formed in the time intervals, which ratio is proportional to the time section (T) between two consecutive oscillating pulses (5). 3. Förfarande enligt patentkravet 2, kännetecknat därav, att ytterligare maximiamplituden (UQ) för svepkurvan (17; 18) uppmäts och jämförs med nämnda förhällande. k. Förfarande enligt patentkravet 1,kännetecknat därav, att för mätning av den bestämda storheten för en av svepkurvorna (17; 18), avskiljs pä fram- och bakkanten av denna svepkurva ett avsnitt, vars vardera ändar ligger pä tvä amplitudniväer, vilka i förhällande tili maximiamplituden (Uq) hos denna svepkurva är ätminstone en storleksordning mindre, och att tidsintervallen (T^ = t2~t^ ) bestäms mellan avsnittsändarna.Method according to claim 2, characterized in that the further maximum amplitude (UQ) of the sweep curve (17; 18) is measured and compared with said ratio. k. A method according to claim 1, characterized in that, for measuring the determined magnitude of one of the sweep curves (17; 18), a section is separated on the front and rear edges of each sweep curve, each end of which lies at two amplitude levels, which to the maximum amplitude (Uq) of this sweep curve is at least an order of magnitude smaller and that the time intervals (T ^ = t2 ~ t ^) are determined between the section transmitters. 5. Förfarande enligt patentkravet 4, kännetecknat 75 59880 därav, att den lägre av de bägge amplitudniväerna inställs föränderlig, närmare bestämt proportionellt med förändringarna i maximiamplituden hos ifrägavarande svepkurva (17 resp. 18) av det akustiska impulsekot.5. A method according to claim 4, characterized in that the lower of the two amplitude levels is set variable, more specifically proportional to the changes in the maximum amplitude of the sweeping curve (17 and 18, respectively) of the acoustic impulse echo. 6. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att man för mätning av den bestämda storheten för en av svep-kurvorna (17; 18), frän bakkanten av denna svepkurva avskiljer ett avsnitt, vars vardera ändar ligger pä tvä amplitudniväer, vilka i förhällande tili maximiamplituden (U ) hos denna svepkurva är ätmins-tone en storleksordning mindre, alstrar en elektrisk impuls (36) som motsvarar den i tidshänseende senare ändan av det avskilda avsnittet och även en elektrisk referensimpuls (38) vid en tidpunkt som ligger inom den tili bakkanten av svepkurvan hörande tidsintervallen, och mäter tidsintervallen (Tg) som ligger mellan elektriska impulsen (36) och elektriska referensimpulsen (38).6. A method according to claim 1, characterized in that, for measuring the determined magnitude of one of the sweep curves (17; 18), a section is separated from the trailing edge of each sweep curve, each end of which lies at two amplitude levels, which are relative to each other. to the maximum amplitude (U) of this sweep curve, the instantaneous tone is an order of magnitude smaller, generating an electrical pulse (36) corresponding to the lateral end of the separated section and also an electrical reference pulse (38) at a time within the range at the trailing edge of the sweep curve, the time intervals, and measures the time intervals (Tg) that lie between the electrical pulse (36) and the electrical reference pulse (38). 7. Förfarande enligt patentkravet 6,kännetecknat därav, att elektriska referensimpulsen (38) alstras med en tids-försening som är proportionell med ändringen i maximiamplituden hos svepkurvan (17; 18) av det akustiska impulsekot.7. A method according to claim 6, characterized in that the electric reference pulse (38) is generated with a time delay proportional to the change in the maximum amplitude of the sweep curve (17; 18) of the acoustic pulse echo. 8. Förfarande enligt patentkravet 1,kännetecknat därav, att för mätning av den bestämda storheten för en av svep-kurvorna (17; 18) avskiljs fran bakkanten av denna svepkurva ett avsnitt (T^), vars längd ungefär mosvarar dubbla behallarvägg-genom-gängstiden för akustiska svängningsimpulsen (5) och ligger pä ett avständ fran framkanten av denna svepkurva (17; 18) som ätminstone är en storleksordning längre än dubbla behällarvägg-genomgangstiden för den akustiska svängningsimpulsen (5), och att maximiamplituden (Ug) för svepkurvan (17; 18) mäts i detta avsnitt.8. A method according to claim 1, characterized in that for measuring the determined quantity of one of the sweep curves (17; 18), a section (T 2) is separated from the trailing edge of this sweep curve, the length of which approximately corresponds to double container wall penetration. the duration of the acoustic vibration pulse (5) and is at a distance from the leading edge of this sweep curve (17; 18) which is at least an order of magnitude longer than the double container wall transit time of the acoustic vibration pulse (5), and that the maximum amplitude (Ug) of the sweep curve 17; 18) is measured in this section. 9. Förfarande enligt patentkravet 8,kännetecknat därav, att mellan nämnda avsnitt (T^) (huvudavsnitt) och framkanten av ifrägavarande svepkurva (17; 18) avskiljs ett ytterligare avsnitt (T^g), vilket frän huvudavsnittet (Tg) av denna svepkurva (17; 18) ligger pä ett avständ som motsvarar en flerfald av dubbla behällar-vägg-genomgängstiden för den akustiska svängningsimpulsen (5), och att maximiamplituderna (Ug, Ug) för svepkurvan (17; 18) jämförs i ytterligare avsnittet (T^q).9. A method according to claim 8, characterized in that a further section (T g) is separated from said section (T 2) (main section) and the leading edge of said sweep curve (17; 18), which is separated from the main section (T g) of this sweep curve. (17; 18) is at a distance corresponding to a multiple of the double container wall throughput time of the acoustic oscillation pulse (5), and that the maximum amplitudes (Ug, Ug) of the sweep curve (17; 18) are compared in the further section (T q). 10. Förfarande enligt patentkravet 1,kännetecknat därav, att för mätning av den bestämda storheten för en av svep-kurvorna (17; 18) utröns förtecknet för tidsintervallen, som ligger 59880 76 mellan framkanterna i de tva heteropolara svepkurvorna (17; 18) av det akustiska impulsekot.Method according to claim 1, characterized in that, for measuring the determined magnitude of one of the sweep curves (17; 18), the sign for the time intervals lying between the leading edges of the two heteropolar sweep curves (17; 18) is cleared. the acoustic impulse echo. 11. Förfarande för tillämpning av förfarandet för mätning av egenskaperna av ett i en behällare inneslutet material enligt patent-kravet 1, varvid anordningen omfattar en tili en impulsgenerator ansluten akustisk omvandlare, vilken anordnats direkt pä yttre ytan av behallarväggen och som alstrar akustiska svängningsimpulser, vilka insträlar i materialet genom behallarväggen, därefter mottages och omvandlas tili akustiska signaler, vilka tillförs signalingangen i en informationssignal-generator, vilken alstrar en signal med information över egenskaperna i materialet och vars utgäng kopplats elektriskt tili ingängen av en mätenhet, vilken anslutits tili en registrerings-anordning, kännetecknadav en seriekoppling (11), omfattande en tidsfördröjningsenhet (12) för fördröjande av en elektrisk impuls, vars ingäng ligger kopplad tili utgängen i impulsgeneratorn (1), en selektivimpulsgenerator (13), och en selektivförstärkare (15) för förstärkande av akustiska signaler, vars signalingäng är förenad med akustiska omvandlaren (2), och av en svepkurvedemodulator (16) för demodulering av svepkurvorna (17, 18) av det mellan yttre ytan av behallarväggen (3) och materialet (6) uppkommande akustiska impulsekot, varvid ingängen i denna elektriskt anslutits tili utgängen i selektivförstärkaren (15) och utgängen tili signalingangen i informationssignalgeneratorn (19) (fig. 1).A method for applying the method for measuring the properties of a material enclosed in a container according to claim 1, wherein the device comprises an acoustic converter connected to an impulse generator, which is arranged directly on the outer surface of the container wall and which generates acoustic vibration pulses. enters the material through the container wall, then is received and converted into acoustic signals which are applied to the signal input of an information signal generator, which generates a signal with information on the properties of the material and whose output is electrically coupled to the input of a measuring unit connected to a recording unit. device, characterized by a series circuit (11), comprising a time delay unit (12) for delaying an electrical pulse, the input of which is connected to the output of the pulse generator (1), a selective pulse generator (13), and a selective amplifier (15) for amplifying acoustic signals, whose signal length is connected to the acoustic transducer (2), and by a sweep curve modulator (16) for demodulating the sweep curves (17, 18) of the acoustic impulse echo generated between the outer surface of the container wall (3) and the material (6), to the output of the selective amplifier (15) and the output to the signal input of the information signal generator (19) (FIG. 1). 12. Anordning enligt patentkravet 11,kännetecknat därav, att informationssignalgeneratorn (19) utformats pä grundval av en integrator (21) för svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot (fig. 1).Device according to claim 11, characterized in that the information signal generator (19) is formed on the basis of an integrator (21) for the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo (Fig. 1). 13. Anordning enligt patentkravet 12,kännetecknad av en för svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot anordnad topp-detektor (25), vars ingäng elektriskt anslutits tili utgängen i svep-kurvedemodulatorn (16) för akustiska impulsekot och vars utgäng elektriskt anslutits tili andra ingängen i mätenheten (23), varvid mätenheten (23) är en differenskoppling (fig. 3). 77 59880Device according to claim 12, characterized by a top detector (25) arranged for the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo, whose input is electrically connected to the output of the sweep curve demodulator (16) and whose output is electrically connected to other the input of the measuring unit (23), the measuring unit (23) being a differential coupling (Fig. 3). 77 59880 14. Anordning enligt patentkravet 12,kännetecknad av en toppdetektor (25) för svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot, vars ingäng anslutits tili utgängen i svepkurvedemodulatorn (16), en delare (29) av elektriska signaler (26, 20), vars ingängar anslutits tili utgangen i toppdetektorn (25) för svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot och tili svepkurveintegratorn (21) och vars utgäng kopplats tili ingängen i mätenheten (23), och en referens-signalgenerator (30) för alstring av en elektrisk referenssignal, vars utgäng kopplats tili andra ingängen i mätenheten (23), vilken bestär av en differenskoppling (fig. 4).Device according to claim 12, characterized by a peak detector (25) for the sweep curve (17) of the acoustic impulse echo, whose input is connected to the output of the sweep curve modulator (16), a divider (29) of electrical signals (26, 20), inputs are connected to the output of the peak detector (25) for the sweep curve (17) of the acoustic impulse echo and to the sweep curve integrator (21) and whose output is coupled to the input of the measuring unit (23), and a reference signal generator (30) for generating an electrical reference signal , whose output is coupled to the second input of the measuring unit (23), which consists of a differential coupling (Fig. 4). 15. Anordning enligt patentkravet 11,kännetecknad av en begränsningsenhet (31) för begränsning av svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot tili tvä amplitudniväer, vilken alstrar en elektrisk impuls (32), vars fram- och bakkanter motsvarar de tvä avsnitten av svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot och vars ändar ligger pä de tvä amplitudniväerna, varvid begränsningsenheten (31) med ingängen anslutits tili utgängen i svepkurvedemodulatorn (16) och med utgängen tili ingängen i informationssignalgeneratorn (19), vilken utformats för mätning av varaktigheten hos elektriska impulser (fig. 5).Device according to claim 11, characterized by a limiting unit (31) for limiting the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo to two amplitude levels, which produces an electric pulse (32), the front and rear edges of which correspond to the two sections of the sweep curve ( 17) of the acoustic pulse echo and whose ends are at the two amplitude levels, the limiting unit (31) being connected to the output of the output of the sweep curve modulator (16) and the output to the input of the information signal generator (19) designed to measure the impulse of (Fig. 5). 16. Anordning enligt patentkravet 15,kännetecknad av en för svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot anordnad toppdetektor (25) för inställning av lägre amplitudnivän i det av-skilda avsnittet i svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot, varvid dess ingäng elektriskt kopplats tili utgängen i svepkurvedemodulatorn (16) och dess utgäng tili den styrda ingängen i begränsningsenheten (31) (fig. 6).Device according to Claim 15, characterized by a top detector (25) arranged for the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo for adjusting the lower amplitude level in the separated section of the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo, whereby its input is electrically coupled. to the output of the sweep curve modulator (16) and its output to the controlled input of the limiting unit (31) (Fig. 6). 17. Anordning enligt patentkravet 11, kännetecknad därav, att informationssignalgeneratorn (19) innehäller en begränsningsenhet. (31) för begränsning av svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot tili tvä amplitudniväer för avskiljning av ett avsnitt frän bakkanten av svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot, och en med begränsningsenheten (31) seriekopplad differentiator (35), vilken alstrar en elektrisk puis (36), som motsvarar det avskilda avsnittet av svepkurvans bakkant, varvid ingängen tili begränsningsenheten (31) tjänstgör som ingäng för informationssignalgeneratorn (19) och utgängen i differentiatorn (35) som utgäng för informationssignalgeneratorn (19) och utgängen i differentiatorn (35) som utgäng 59880 78 för informationssignalgeneratorn (19); och att en tidfördröjnings-enhet (37) för fördröjning av elektriska impulser anordnats, vilken alstrar en elektrisk referensimpuls och har sin ingäng kopplad tili utgängen i impulsgeneratorn (1) och sin utgäng kopplad tili andra ingängen i mätenheten (23), vilken utformats för mätning av tids-intervaller (fig. 7).Device according to claim 11, characterized in that the information signal generator (19) contains a limiting unit. (31) for limiting the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo to two amplitude levels for separating a section from the trailing edge of the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo, and a differentiator (35) coupled to the limiting unit (31), which produces a electrical pulse (36) corresponding to the separated section of the trailing edge of the sweep curve, the input of the limiting unit (31) serving as the input of the information signal generator (19) and the output of the differentiator (35) as the output of the information signal generator (19) and the output of the differentiator (35). ) as output 59880 78 for the information signal generator (19); and that a time delay unit (37) for delaying electrical pulses is provided which generates an electrical reference pulse and has its input connected to the output of the pulse generator (1) and its output connected to the second input of the measuring unit (23), which is designed for measurement of time intervals (Fig. 7). 18. Anordning enligt patentkravet 17,kännetecknad av en för svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot anordnad topp-detektor (25), vars ingäng anslutits tili utgangen i svepkurve-demodulatorn (16), och av en enhet (42) för styrning av tidsfördröj-ningen hos elektriska impulser, vars ingäng kopplats tili utgängen i toppdetektorn (25) och vars utgäng anslutits tili styrda ingängen i tidfördröjningsenheten (37) (fig, 8).Apparatus according to claim 17, characterized by a top detector (25) arranged for the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo, whose input is connected to the output of the sweep curve demodulator (16), and by a unit (42) for controlling the the time delay of electrical pulses whose input is coupled to the output of the peak detector (25) and whose output is connected to the controlled input of the time delay unit (37) (Fig. 8). 19. Anordning enligt patentkravet 11,kännetecknat därav, att informationssignalgeneratorn (19) för den elektriska informationssignalen (20) för avskiljning av ett avsnitt pä bakkanten av ifrägavarande svepkurva (17) av det akustiska impulsekot omfattar en seriekoppling (43), vilken bestär av en andra tidfördröjningsenhet (44) för fördröjning av elektriska impulser, en andra selektivimpulsgenerator (45) och en andra selektivförstärkare (47) förstärkning av amplituden hos ifrägavarande svepkurva (17), att en toppdetektor (49) för det avskilda avsnittet i svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot anordnats, vars ingäng kopplats tili utgängen i selektivförstärkaren (47), och att ingängen i andra tidfördröjningsenheten (44) förbundits med utgängen i impulsgeneratorn (1) och tjänstgör som styrd ingäng i informationssignalgeneratorn (19) för den elektriska informationssignalen, i vilken signalingängen bildas av signalingängen i den för förstärkning av amplituden i svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot anordnade selektivförstärkaren (47) och utgängen av utgängen i toppdetektorn (49) (fig. 9).19. Device according to claim 11, characterized in that the information signal generator (19) for the electrical information signal (20) for separating a section on the trailing edge of said sweeping curve (17) of the acoustic impulse echo comprises a series connection (43) second time delay unit (44) for delaying electrical pulses, a second selective pulse generator (45) and a second selective amplifier (47) amplifying the amplitude of said sweep curve (17), a peak detector (49) for the separated section of the sweep curve (17) the acoustic pulse echo is provided, the input of which is connected to the output of the selective amplifier (47), and the input of the second time delay unit (44) is connected to the output of the pulse generator (1) and serves as a controlled input of the information signal generator (19) for the information signal, the signal input is formed by the signal input in that for amplifying the amplitude of the sweep curve (17) of the the acoustic pulse echo provided the selective amplifier (47) and the output of the output of the peak detector (49) (FIG. 9). 20. Anordning enligt patentkravet 19, kännetecknad av en seriekoppling (50) bestäende av en tredje tidfördröjningsenhet (51) för fördröjning av elektriska impulser, en tredje selektivimpulsgenerator (52) för alstring av selektivimpulser (53), en andra selektivförstärkare (54) för förstärkning av amplituden i svepkurvan 79 59880 (17) av det akustiska impulsekot och för avskiljning av ett ytter-ligare avsnitt av ifragavarande svepkurvans (17) bakkant, vilket ligger mellan svepkurvans (17) huvudavsnitt och dess framkant, och av en andra toppdetektor (56) för det avskilda, ytterligare avsnittet i svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot, varvid ingangen i tredje tidfördröjningsenheten (51) förenats med utgangen i impulsgeneratorn (1), signalingangen i andra selektivförstärkaren (54) förenats med utgangen i svepkurvedemodulatorn (16), och utgangen i andra topp-detektorn (56) förenats med andra ingangen i den som differens-koppling uppbyggda mätenheten (23) (fig. 10).Device according to claim 19, characterized by a series circuit (50) consisting of a third time delay unit (51) for the delay of electric pulses, a third selective pulse generator (52) for generating selective pulses (53), a second selective amplifier (54) for amplification. of the amplitude of the sweep curve 79 59880 (17) of the acoustic pulse echo and to separate an additional portion of the trailing edge of the sweep curve (17), which lies between the main section of the sweep curve (17) and its leading edge, and of a second peak detector (56) for the separated additional section of the sweep curve (17) of the acoustic pulse echo, wherein the input of the third time delay unit (51) is connected to the output of the pulse generator (1), the signal input of the second selective amplifier (54) is connected to the output of the sweep curve modulator (16). the output of the second peak detector (56) is connected to the second input of the differential coupling measuring unit (23) (Fig. 10). 21, Anordning enligt patentkravet 19,kännetecknad av en seriekoppling (50) omfattande en tredje tidfördröjningsenhet (51) för fördröjning av elektriska impulser, en tredje selektiv-impulsgenerator (52), en andra selektivförstärkare (54) för amplituden i svepkurvan (17) av det akustiska impulsekot och avsedd för avskiljan-de av ett mellan nämnda huvudavsnitt av svepkurvan (17) och dess bakkant liggande, ytterligare, avsnitt av svepkurvans (17) bakkant, och en andra toppdetektor (56) för det avskilda, ytterligare svep-kurveavsnittet, varvid ingangen i tredje tidfördröjningsenheten (51) anslutits tili utgangen i impulsgeneratorn (1) och signalingangen i andra selektivförstärkaren (54) kopplats tili utgangen i svepkurvedemodulatorn (16), av en delare (58) av elektriska signaler, vars ingangar förenats med utgangen i första och andra toppdetektorn (49, 56) för de avskilda avsnitten av svepkurvan (17) och vars utgang kopplats tili ingangen i mätenheten (23), och av en referens-signalgenerator (30), vars utgang kopplats tili andra ingangen i den som differenskoppling utförda mätenheten (23) (fig. 11).21, Device according to claim 19, characterized by a series circuit (50) comprising a third time delay unit (51) for the delay of electric pulses, a third selective pulse generator (52), a second selective amplifier (54) for the amplitude of the sweep curve (17). the acoustic impulse echo and intended to separate an additional portion of said sweep curve (17) and its trailing edge, between said main portion of the sweep curve (17), and a second peak detector (56) for the separated additional sweep curve section; wherein the input of the third time delay unit (51) is connected to the output of the pulse generator (1) and the signal input of the second selective amplifier (54) is connected to the output of the sweep curve modulator (16), by a divider (58) of electrical signals whose inputs are connected to the output of the first and second peak detector (49, 56) for the separated sections of the sweep curve (17) and whose output is coupled to the input of the measuring unit (23), and by a reference signal generator r (30), the output of which is connected to the second input of the differential unit (23) of the measurement unit (fig. 11). 22. Anordning enligt patentkravet 11,kännetecknad av en normimpulsformare (59) som informationssignalgenerator (19) för elektriska informationssignalen (20), varvid i normimpulsformaren sker en utformning av i motsvarighet med framkanten i svepkurvan av det akustiska impulsekot normerade elektriska impulser (60), och av en seriekoppling som omfattar en andra svepkurvemodulator (61) för andra svepkurvan (18) av det akustiska impulsekot, vars ingäng kopplats tili utgangen i selektivförstärkaren (15), och en andra normimpulsformare (62) för utformande av en normerad elektrisk impuls (63) som motsvarar framkanten i andra svepkurvan (18) av detApparatus according to claim 11, characterized by a standard pulse amplifier (59) as the information signal generator (19) for the electrical information signal (20), wherein in the standard pulse former there is a design corresponding to the leading edge of the sweep curve of the acoustic pulse echo electric pulses (60), and by a series circuit comprising a second sweep curve modulator (61) for the second sweep curve (18) of the acoustic pulse echo, whose input is coupled to the output of the selective amplifier (15), and a second standard pulse amplifier (62) to form a standardized electrical pulse (63). ) corresponding to the leading edge of the second sweep curve (18) thereof
FI771198A 1976-04-16 1977-04-15 PROCESSING OF ORGANIZATION FOR THE EXPLORATION OF EQUIPMENT HOS ETT I EN BEHAOLLARE INNESLUTET MATERIAL FI59880C (en)

Applications Claiming Priority (34)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762348738A SU1348656A1 (en) 1976-04-16 1976-04-16 Method of ultrasonic check of boundary of nonmiscible media in reservoir
SU2348738 1976-04-16
SU2348577 1976-04-16
SU762348577A SU947837A1 (en) 1976-04-16 1976-04-16 Method of shaping of control signals for control of liquid metering-out
SU762355919A SU798493A1 (en) 1976-05-10 1976-05-10 Liquid level monitoring method
SU762355918A SU678315A1 (en) 1976-05-10 1976-05-10 Liquid level monitor
SU2355918 1976-05-10
SU2355919 1976-05-10
SU2359878 1976-05-12
SU2361105 1976-05-12
SU2363254 1976-05-12
SU2359878 1976-05-12
SU762361105A SU798744A1 (en) 1976-05-12 1976-05-12 Shaper of control signal at metering-out
SU2363254 1976-05-12
SU2380861 1976-06-21
SU2373614 1976-06-21
SU2380861 1976-06-21
SU762373614A SU892293A1 (en) 1976-06-21 1976-06-21 Liquid parameter checking method
SU2380280 1976-07-01
SU2383179 1976-07-01
SU2383172 1976-07-01
SU762380280A SU947834A1 (en) 1976-07-01 1976-07-01 Control signal shaper for control of liquid metering-out
SU2383172 1976-07-01
SU7602383179A SU581380A1 (en) 1976-07-01 1976-07-01 Level sensor for volumetric liquid metering device
SU2386080 1976-07-08
SU762386080A SU1377597A2 (en) 1976-07-08 1976-07-08 Device for checking liquid level
SU2387999 1976-07-12
SU2387999 1976-07-12
SU2398439 1976-08-12
SU762398438A SU1377598A1 (en) 1976-08-12 1976-08-12 Ultrasonic detector of melted metal level
SU2398439 1976-08-12
SU2398438 1976-08-12
SU2395661 1976-08-12
SU2395661 1976-08-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI771198A FI771198A (en) 1977-10-17
FI59880B true FI59880B (en) 1981-06-30
FI59880C FI59880C (en) 1981-10-12

Family

ID=27585979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI771198A FI59880C (en) 1976-04-16 1977-04-15 PROCESSING OF ORGANIZATION FOR THE EXPLORATION OF EQUIPMENT HOS ETT I EN BEHAOLLARE INNESLUTET MATERIAL

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS52148193A (en)
DE (1) DE2716833C3 (en)
FI (1) FI59880C (en)
GB (1) GB1550085A (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4478072A (en) * 1981-10-09 1984-10-23 The British Petroleum Company P.L.C. Apparatus for determining the concentration of solids dispersed in a liquid
US4543827A (en) * 1982-07-12 1985-10-01 Sumitomo Rubber Industries Method for measuring physical properties of material
GB8427713D0 (en) * 1984-11-02 1984-12-12 Evans T E Liquid detection and identification
JPH0660890B2 (en) * 1985-04-26 1994-08-10 株式会社日立製作所 Suspended substance aggregation state determination device
DE3812293A1 (en) * 1988-04-13 1989-10-26 Endress Hauser Gmbh Co LEVEL MEASURING DEVICE
DE4437684C2 (en) * 1994-10-21 2001-07-26 Friedrich Erasme Device for measuring the concentration of a liquid that changes over time in a container
US5824881A (en) * 1996-09-13 1998-10-20 Cobe Laboratories Gas/fluid detector for contained fluid systems
DE19737276C2 (en) * 1997-08-27 2000-12-28 Joachim Doering Method and device for ultrasound monitoring of the physical and chemical properties of thermosets during processing
DE19818768A1 (en) 1998-04-27 1999-10-28 Heuft Systemtechnik Gmbh Detecting liquid level in container especially closed can or tin
AT520658B1 (en) * 2017-12-07 2020-09-15 Johannes Kepler Univ Linz PROCESS MONITORING IN THE MANUFACTURING OF INJECTION MOLDED PARTS

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5011474A (en) * 1973-06-01 1975-02-05

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5740464B2 (en) 1982-08-27
DE2716833C3 (en) 1980-06-12
DE2716833A1 (en) 1977-10-27
DE2716833B2 (en) 1979-08-30
JPS52148193A (en) 1977-12-09
FI59880C (en) 1981-10-12
FI771198A (en) 1977-10-17
GB1550085A (en) 1979-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4080837A (en) Sonic measurement of flow rate and water content of oil-water streams
FI59880B (en) PROCESSING OF ORGANIZATION FOR THE EXPLORATION OF EQUIPMENT HOS ETT I EN BEHAOLLARE INNESLUTET MATERIAL
Hay Sound scattering from a particle‐laden, turbulent jet
EP1554550B1 (en) Detection and measurement of two-phase flow
US3595078A (en) Powder flow measurement
US8555729B2 (en) Method of measuring flow properties of a multiphase fluid
US5877997A (en) Pulse echo distance measurement
Gust et al. Effects of weak bed load on the universal law of the wall
US4391149A (en) Doppler-type ultrasonic flowmeter
CA2122826A1 (en) Acoustic sand detector for fluid flowstreams
CN101652659A (en) Ultrasonic system for detecting and quantifying of air bubbles/particles in a flowing liquid
CA2059550A1 (en) Apparatus for determining the time taken for sound energy to cross a body of fluid in a pipe
US6553844B2 (en) Property-independent volumetric flowmeter and sonic velocimeter
US4145917A (en) Method of measuring properties of a fluid in a container and device for realizing same
CN1184483C (en) Integrated in-situ measuring method and system of slurry density and flow rate
CN201177634Y (en) Microtubule gas-liquid two-phase flow speed measuring apparatus based on capacitance and crosscorrelation method
Butterfield Application of thermal anemometry and high-frequency measurement of mass flux to aeolian sediment transport research
Lacy et al. Accuracy of a pulse-coherent acoustic Doppler profiler in a wave-dominated flow
EP0044596A1 (en) Method and apparatus for determining the mass concentration of particles in a gaseous medium
US6675661B1 (en) Device for measuring the volume flow of a fluid in a pipe
GB1485750A (en) Method of and instrument for determination of the size of particles in a turbulently flowing fluid stream
WO1985000654A1 (en) Integrated threshold arming method and apparatus
EP3254065B1 (en) Fluid flow characteristics in a channelizing process flowstream, by inducing a standing wave therein
GB2562993A (en) Multiphase flow meter calibrator and sampling system
Downing Jr Particle counter for sediment transport studies

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: VSESOJUZNY NAUCHNO-ISSLEDOVATELSKY I