NO153749B

NO153749B - VAESKENIVAAFOELER.

Info

Publication number: NO153749B
Application number: NO803297A
Authority: NO
Inventors: Stuart Beaumont Palmer; Gregory Jude Primavesi
Original assignee: Bestobell Uk Ltd
Priority date: 1980-11-03
Filing date: 1980-11-03
Publication date: 1986-02-03
Also published as: NO153749C; NO803297L

Description

Oppfinnelsen angår en væskenivåføler av det slag som benyttes i væskebeholdere og som frembringer et elektrisk signal i avhengighet av tilstedeværelse av væske ved et tilliggende nivå i beholderen. The invention relates to a liquid level sensor of the type used in liquid containers and which produces an electrical signal depending on the presence of liquid at an adjacent level in the container.

Tidligere bestod slike følere av flottørpåvirkbare brytere, men dette innebærer bevegelige deler som påvirkes av friksjon og slitasje. I det senere er ultrasoniske følere kommet i bruk. Ved en typisk utførelse av disse overføres et ultrasonisk signal over en avstand. Signalet overføres på tvers av målestrekningen fra en sendetransduser til en mottaks-transduser når det er væske til stede i målestrekningen, men overføres ikke når det er luft til stede i gapet mellom de to transdusere. Vanligvis forårsaker svikt i elektronikken, i de piezoelektriske eller andre slags transdusere, eller i ledningene generelt, uteblivelse av signal fra mottaks-transduseren. Dette er en vanlig funksjonsmåte ved svikt og indikerer tilsynelatende en tørr tilstand eller fravær av væske. Ved forskjellige anvendelser er det fordelaktig å ha funksjonsmåte ved svikt lik funksjonsmåten ved tilstedeværelse av væske i gapet. Dette gjelder ekse-mpelvis for høynivåalarmer i tankskip og dampkjeler hvor det er ønskelig at forholdene ved svikt skal være identiske med forholdene ved en alarmsituasjon. Spesielt nødvendig er dette for høynivåalarmer for kjemikalie-tanker ombord på tankskip. In the past, such sensors consisted of float-actuated switches, but this involves moving parts that are affected by friction and wear. In the latter, ultrasonic sensors have come into use. In a typical version of these, an ultrasonic signal is transmitted over a distance. The signal is transmitted across the measuring distance from a sending transducer to a receiving transducer when liquid is present in the measuring distance, but is not transmitted when air is present in the gap between the two transducers. Usually, failure of the electronics, in the piezoelectric or other types of transducers, or in the wiring in general, causes the absence of a signal from the receiving transducer. This is a common failure mode and apparently indicates a dry condition or absence of fluid. In various applications, it is advantageous to have a mode of operation in case of failure similar to the mode of operation in the presence of liquid in the gap. This applies, for example, to high-level alarms in tankers and steam boilers where it is desirable that the conditions in the event of a failure should be identical to the conditions in an alarm situation. This is particularly necessary for high-level alarms for chemical tanks on board tankers.

Det er tidligere blitt foreslått å sende ultrasoniske skjærbølger i veggen til en væskeførende rør-ledning for dermed å overføre endel av signalet til væsken og således oppnå et reflektert signal på bakgrunn av Doppler-effekten fra væsken i bevegelse, og dermed oppnå et mål på strømningshastigheten langs rørledningen. I litteraturen er det også vage antydninger om måling It has previously been proposed to send ultrasonic shear waves into the wall of a liquid-carrying pipeline in order to thereby transfer part of the signal to the liquid and thus obtain a reflected signal on the background of the Doppler effect from the liquid in motion, and thus obtain a measure of the flow rate along the pipeline. In the literature, there are also vague hints about measurement

av væskenivå basert på tilleggssvekkelse av en ultrasonisk skjærbølge med en tannet utbredelsesvei i en vegg. Men det finnes der ingen antydninger om hvorledes dette kan oppnås samtidig med at det tilordnes en praktisk høynivåallarm som er trygg ved funksjonssvikt. of liquid level based on the additional attenuation of an ultrasonic shear wave with a toothed propagation path in a wall. But there are no hints as to how this can be achieved at the same time as assigning a practical high-level alarm that is safe in the event of a malfunction.

Den kjente teknikk kan anses representert ved britisk patent 80.9681. Nærmere bestemt angår således oppfinnelsen en væskenivåføler omfattende en sende-transduser og en mot-takstransduser koblet til et materiale som er i stand til å lede et ultralydsignal som kan overføres fra sende-transduseren til mottaks-transduseren langs en strekning i materialet, en anordning for å energisere sende-transduseren og en detektoranordning koblet til mottaks-transduseren for å skjelne mellom et mottatt signalnivå svarende til at materialet påvirkes av en væske, og et mottatt signalnivå svarende til at materialet påvirkes av gass, for å frembringe et tilsvarende elektrisk utgangssignal, hvilke transdusere er forseglet fra det indre av beholderen. Det nye og særegne ved væskenivåføler ifølge oppfinnelsen består i at materialet er en del av en sylindrisk vegg på en hul sonde, som er innrettet til The known technique can be considered represented by British patent 80.9681. More specifically, the invention thus relates to a liquid level sensor comprising a transmitting transducer and a receiving transducer connected to a material capable of conducting an ultrasound signal that can be transmitted from the transmitting transducer to the receiving transducer along a stretch in the material, a device for to energize the transmitting transducer and a detector device connected to the receiving transducer to distinguish between a received signal level corresponding to the material being affected by a liquid, and a received signal level corresponding to the material being affected by gas, to produce a corresponding electrical output signal, which transducers are sealed from the interior of the container. The new and distinctive feature of the liquid level sensor according to the invention is that the material is part of a cylindrical wall on a hollow probe, which is designed to

å anbringes i eller på en væskebeholder med den ytre overflate av veggen vendt mot det indre av beholderen, og at transduserne er koblet til den indre overflate på veggen med en innbyrdes vinkel slik at signalet går rundt veggen. to be placed in or on a liquid container with the outer surface of the wall facing the interior of the container, and that the transducers are connected to the inner surface of the wall at an angle to each other so that the signal goes around the wall.

Oppfinnelsen er basert på den erkjennelse at ved The invention is based on the realization that wood

en grenseflate mellom fast stoff og væske eksisterer det en viss mistilpassning mellom den ultrasoniske impedansen til de to faser. Hvis en ultrasonisk bølge er tilstede i det faste stoffet ved en slik grense-flate, an interface between solid and liquid, there exists a certain mismatch between the ultrasonic impedance of the two phases. If an ultrasonic wave is present in the solid at such an interface,

så vil endel av den ultrasoniske energien overføres til væskefasen. Ved en grenseflate mellom fast stoff og gass er mistilpassningen mellom den ultrasoniske impedansen til hver av disse fasene mye større enn mellom fast stoff og væske. I praksis overføres ingen energi gjennom grense-flaten og til luft eller annen gass. Med en konstruksjon i samsvar med oppfinnelsen, indikerer derfor et svakt signal ved mottaks-transduseren at væske er tilstede på utsiden av sonden. Et sterkt signal indikerer fravær av væske slik at ifølge funksjonsmåten ved svikt, som normalt svarer til fravær av mottatt signal så vil nivåføleren indikere en tilsynelatende tilstedeværelse av væske. Dette er den ønskede funksjonsmåte ved svikt for en høynivå- then part of the ultrasonic energy will be transferred to the liquid phase. At a solid-gas interface, the mismatch between the ultrasonic impedance of each of these phases is much greater than between solid and liquid. In practice, no energy is transferred through the interface and into air or other gas. With a construction in accordance with the invention, therefore, a weak signal at the receiving transducer indicates that liquid is present on the outside of the probe. A strong signal indicates the absence of liquid so that according to the mode of operation in case of failure, which normally corresponds to the absence of a received signal, the level sensor will indicate an apparent presence of liquid. This is the desired failure mode for a high-level

alarm. For å detektere differansen mellom signalet som mottas når sondens vegg er nedsenket i luft og når sonden alarm. To detect the difference between the signal received when the probe's wall is immersed in air and when it reaches the probe

befinner seg i væske, kan det benyttes elektronisk utstyr av konvensjonell utførelse. Den nevnte differanse er stor nok til at den er større enn enhver annen effekt forårsa-ket av drift i de elektroniske komponentene, temperatur-endringer eller elding av transduserne. Systemet er også is in liquid, electronic equipment of conventional design can be used. The aforementioned difference is large enough that it is greater than any other effect caused by operation in the electronic components, temperature changes or aging of the transducers. The system is too

i det alt vesentlige trygt ved funksjonssvikt som skyldes drift av/eller på ytterveggen av sonden eller på grunn av diskontinuiteter i væsken. essentially safe in the event of malfunction due to operation of/or on the outer wall of the probe or due to discontinuities in the liquid.

Det ultrasoniske signalet blir ledet fra sende-transduseren gjennom den radielt indre overflaten av den rør-formede veggen og forplantes rundt røret. Den eksakte måte hvorved signalet forplantes i røret på er ikke fulstendig klargjort, men man tror at det foregår i form av plate eller Lamb-bølger svarende til overflatebølger langs både den indre og langs den ytre veggen til røret. Platebølger kan betraktes som inneholdene både longitudinale og skjær-bølgekomponenter og i følge teorien omformes hver av disse bølgeformer delvis over i hverandre under refleksjon ved en grenseflate. Til tross for den komplekse forplantnings-teorien, er den rørformede veggen funnet å fungere effek-tivt som utstrålingslegeme fra hvilket ultrasonisk energi avgis til omgivelsene i en grad som er avhengig av det medium som er i kontakt med ytre overflate av veggen. The ultrasonic signal is conducted from the transmitting transducer through the radially inner surface of the tubular wall and is propagated around the tube. The exact way in which the signal propagates in the pipe is not fully clarified, but it is believed to take place in the form of plate or Lamb waves corresponding to surface waves along both the inner and outer wall of the pipe. Plate waves can be considered as containing both longitudinal and shear wave components and according to the theory, each of these waveforms is partially transformed into one another during reflection at an interface. Despite the complex propagation theory, the tubular wall has been found to function effectively as a radiating body from which ultrasonic energy is emitted to the surroundings to a degree that depends on the medium in contact with the outer surface of the wall.

Rent billedlig; er det formålstjenelig å forestille seg forplantningen av det ultrasoniske signalet rundt veggen som langs et tannet vei innbefattende gjentatte infendige refleksjoner ved de radielt indre og ytre overflatene til veggen. Purely figurative; it is useful to imagine the propagation of the ultrasonic signal around the wall as along a toothed path including repeated internal reflections at the radially inner and outer surfaces of the wall.

Det foretrekkes at i det monste sende-transduseren It is preferred that at least the transmit transducer

er av P-bølgetypen, det vil si en transduser som hovedsakelig overfører longitudinelle bølger. is of the P-wave type, that is, a transducer that mainly transmits longitudinal waves.

I forbindelse med foreliggende oppfinnelse er det spesielt fordelaktig med den rørformede utformingen av sonden. På denne måten utgjør sonden en fullstendig enhet. Den kan for eksempel forsegles til en rage ned fra taket In connection with the present invention, the tubular design of the probe is particularly advantageous. In this way, the probe forms a complete unit. It can, for example, be sealed to a projection down from the roof

i en beholder for og danne en forseglet, ren og robust omhylling for transduserne og deres ledninger som vanligvis løper gjennom forseglede gjennomføringer i taket på beholderen eller tanken og til tilhørende elektronisk ut- in a container for and form a sealed, clean and robust enclosure for the transducers and their wiring which usually runs through sealed grommets in the roof of the container or tank and to associated electronic out-

styr. Forplantning av det ultrasoniske signalet rundt den rørformede veggen tillater en tilstrekkelig lang over-føringsvei ved hjelp av en kompakt konstruksjon slik at sonden opptar forholdsvis liten plass i beholderen. Sende-og mottaks-transduseren kan angulært være adskilt med 180° eller mer langs veggen på den rørformede sonden. rule. Propagation of the ultrasonic signal around the tubular wall allows a sufficiently long transmission path by means of a compact construction so that the probe takes up relatively little space in the container. The transmit and receive transducer may be angularly separated by 180° or more along the wall of the tubular probe.

Begge sondene kan være innbakt i samme legeme, for eksempel av et epoksyharpiks, som forbindes til indre overflate på veggen. Dette maksimaliserer lengden av hver enkelt overføringslinje fra sender til mottaker. Et annet alternativ er at sender og mottaker monteres ved to diametralt motstående posisjoner på den indre overflaten til den rør-formede veggen slik at to identiske overføringsveier strekker seg fra sender og rundt veggen til mottakeren. På denne måten benyttes hele omkretsen på veggen for overføring av signalet, noe som gir større følsomhet for svekking av signalet. Both probes can be embedded in the same body, for example of an epoxy resin, which is connected to the inner surface of the wall. This maximizes the length of each individual transmission line from transmitter to receiver. Another alternative is that the transmitter and receiver are mounted at two diametrically opposite positions on the inner surface of the tube-shaped wall so that two identical transmission paths extend from the transmitter and around the wall to the receiver. In this way, the entire circumference of the wall is used for transmitting the signal, which gives greater sensitivity to weakening the signal.

Transduserne er begge fortrinnsvis piezoelektriske krystaller og kan i det alt vesentligste være lik hverandre. Når signalet skal forplantes langs en enkelt vei i en retning rundt den rørformede veggen, er de to transduserne fortrinnsvis forbundet til innerveggen med en slik orientering at de hovedsakelig overfører det ultrasoniske signalet i den rørformede veggen langs overføringsveien og mottar et ultrasonisk signal som ankommer langs samme retningen. Med andre ord vil transduserne bli montert slik at deres akser for signal- utbredelse eller -mottaking står på skrå i forhold, til normalen på overflaten av den indre rørformede vegg. Det er foretrukket at i det minste senderen er slik orientert at det ultrasoniske signalet forlater transduseren under en vinkel på mellom 2° og 15°, og fortrinnsvis 5°, i forhold til normalen på tilliggende overflatedel hos den indre veggen The transducers are both preferably piezoelectric crystals and can essentially be similar to each other. When the signal is to be propagated along a single path in a direction around the tubular wall, the two transducers are preferably connected to the inner wall in such an orientation that they mainly transmit the ultrasonic signal in the tubular wall along the transmission path and receive an ultrasonic signal arriving along the same the direction. In other words, the transducers will be mounted so that their axes for signal propagation or reception are inclined relative to the normal on the surface of the inner tubular wall. It is preferred that at least the transmitter is oriented such that the ultrasonic signal leaves the transducer at an angle of between 2° and 15°, and preferably 5°, in relation to the normal of the adjacent surface part of the inner wall

De beste resultatene synes å bli oppnådd når veggtykkelsen i den rørformede sonden ligger i området fra 1.5 til 7.5 mm og når veggen består av rustfritt stål, og når sende-transduseren gir et ultrasonisk signal med frekvens i området 0.5-5 MHz. Den rørformede veggen kan da ha en utvendig diameter så liten som mellom 2 og 10 cm. Dette arrangementet sikrer at det ikke blir for få såkalte refleksjoner til å fremskaffe passende svekking av signalet, eller så mange såkalte refleksjoner at signalet som mottas av mottaks-transduseren har et for lavt signal/støy-forhold. The best results seem to be achieved when the wall thickness of the tubular probe is in the range from 1.5 to 7.5 mm and when the wall consists of stainless steel, and when the transmitting transducer provides an ultrasonic signal with a frequency in the range of 0.5-5 MHz. The tubular wall can then have an external diameter as small as between 2 and 10 cm. This arrangement ensures that there are not too few so-called reflections to produce suitable attenuation of the signal, or so many so-called reflections that the signal received by the receiving transducer has too low a signal-to-noise ratio.

Det ultrasoniske signalet kan være et kontinuerlig eller et pulset signal. Sende- og mottaks-transduserne kan være forbundet ved en tilbakekoblingssløyfe med en forsterker, noe som sikrer selvenergisering av sende-transduseren ved fravær av væske. The ultrasonic signal can be a continuous or a pulsed signal. The transmitting and receiving transducers can be connected by a feedback loop with an amplifier, which ensures self-energization of the transmitting transducer in the absence of liquid.

Et eksempel på en føler i samsvar med oppfinnelsen An example of a sensor in accordance with the invention

er skissert i de vedføyede tegningene, hvor is outlined in the attached drawings, where

Figur 1 er et vertikalt aksialsnitt tatt langs linjen Figure 1 is a vertical axial section taken along the line

I - I på figur 2, I - I in Figure 2,

Figur 2 er et snitt tatt langs linjen II - II på Figure 2 is a section taken along the line II - II on

figur 1, figure 1,

Figur 3 er et snitt tatt langs linjen III - III på figur 1, og hvor Figurene 4 og 5 viser alternative tilhørende elektriske kretsdiagrammer. Figure 3 is a section taken along the line III - III in Figure 1, and where Figures 4 and 5 show alternative associated electrical circuit diagrams.

Nivåføleren har en sonde bestående av et trykktett, rustfritt stålhus med en rørformet sirkuler vegg 6 med en tykkelse på omkring 5 mm. Sonden har en bunndel 7 og en toppdel 8 som er dannet i ett med eller sveiset til en gjen-gor gjennomføring 9. Sonden er beregnet på å skulle festes til og rage ned fra taket i en væskebeholder. Dette kan for eksempel oppnås ved at den gjengede del 9 skrus inn i en motsvarende innvendig gjenget boring som strekker seg gjennom taket i beholderen, eller ved at delen 9 skrus inn i bunnen av et gjennomføringsrør som igjen er forseglet til og strekker seg gjennom taket på beholderen, eller ved at den gjengede del 9 sveises til taket eller gjennom førings-røret. Elektriske forbindelsesledninger 10 strekker seg så ned gjennom taket og gjennom gjengedelen 9 til det indre av huset som fullstendig er avskjermet fra det væskefyllte indre av beholderen. The level sensor has a probe consisting of a pressure-tight, stainless steel housing with a tubular circular wall 6 with a thickness of about 5 mm. The probe has a bottom part 7 and a top part 8 which are formed in one with or welded to a repeatable passage 9. The probe is intended to be attached to and project down from the ceiling of a liquid container. This can be achieved, for example, by screwing the threaded part 9 into a corresponding internally threaded bore that extends through the roof of the container, or by screwing the part 9 into the bottom of a through-tube which is again sealed to and extends through the roof of the container, or by the threaded part 9 being welded to the roof or through the guide pipe. Electrical connection lines 10 then extend down through the roof and through the threaded part 9 to the interior of the housing which is completely shielded from the liquid-filled interior of the container.

Innvendig i huset er ledningene forbundet med en sammenstilling av transdusere bestående av en blokk av epoksyharpiks festet til overflaten av den indre veggen 6 ved hjelp av et tilsvarende stoff, og hvori sende- og mottaks-transduserne 12 og 13 er innbakte. Inside the housing, the wires are connected to an assembly of transducers consisting of a block of epoxy resin attached to the surface of the inner wall 6 by means of a corresponding material, and in which the transmitting and receiving transducers 12 and 13 are baked.

Som det spesielt fremgår av figur 3, er aksene til transduserne skråstillte i forhold til normalen på den indre overflaten av den rørformede veggen 6. Som et resultat av dette, overfører transduseren 12 et ultrasonisk signal som hovedsakelig utbrer seg i en retning rundt røret 6 når transduseren energiseres. Man kan så forestille seg at signalet følger en slags tannet eller sikk-sakk formet vei 14 med gjentatte innvendige refleksjoner ved indre og ytre overflate av veggen 6. Vinkelen mellom aksen på senderen, det vil si den retningen som signalet opprinnelig utsendes i, og normalen på innerveggen er tilnærmet lik 5°. Mottakeren er tilsvarende orientert slik at den fortrinnsvis mottar signalet etter overføring langs størstedelen av omkretsen av røret. Det antall refleksjoner som vises på figur 3 og spesielt på figur 2, er betydelig lavere enn hva som opptrer i praksis. Som det videre fremgår av figur 2, slippes endel av den akustiske energien 15 ut gjennom den ytre overflaten av veggen 6 og inn i omkringliggende væske 16 når sonden er omgitt av væske. Men når væskenivået i beholderen faller til et nivå under sonden slik at den rørformede veggen til sonden er omgitt av gass ved en høyde som tilsvarer høyden på transduserne 12 og 13, reflekteres signalet nesten totalt innvendig i veggen og det blir et mi-nimum av tap av akustisk energi. As is particularly evident from Figure 3, the axes of the transducers are inclined relative to the normal of the inner surface of the tubular wall 6. As a result, the transducer 12 transmits an ultrasonic signal which propagates mainly in a direction around the tube 6 when the transducer is energized. One can then imagine that the signal follows a kind of jagged or zig-zag shaped path 14 with repeated internal reflections at the inner and outer surface of the wall 6. The angle between the axis of the transmitter, i.e. the direction in which the signal is originally emitted, and the normal on the inner wall is approximately equal to 5°. The receiver is similarly oriented so that it preferably receives the signal after transmission along most of the circumference of the pipe. The number of reflections shown in figure 3 and especially in figure 2 is significantly lower than what occurs in practice. As further appears from figure 2, part of the acoustic energy 15 is released through the outer surface of the wall 6 and into the surrounding liquid 16 when the probe is surrounded by liquid. However, when the liquid level in the container drops to a level below the probe so that the tubular wall of the probe is surrounded by gas at a height corresponding to the height of the transducers 12 and 13, the signal is almost totally reflected inside the wall and there is a minimum of loss of acoustic energy.

Signalet hindres i å kortsluttes via topp- og bunn-veggene 7 og 8 ved hjelp av ringformede annulære spor 26 i den radielt indre overflate av rørveggen 6. Sporene reduse-rer veggtykkelsen i disse.områdene til omtrent 1 mm. The signal is prevented from being short-circuited via the top and bottom walls 7 and 8 by means of ring-shaped annular grooves 26 in the radially inner surface of the tube wall 6. The grooves reduce the wall thickness in these areas to approximately 1 mm.

Slik det fremgår av figur 3, er legemet 11 av epoksyharpiks gitt en tilnærmet U-form.ved en uttagning 17 i dets radielt ytre overflate. Dette hjelper til med å holde de to transduserne 12 og 13 fra hverandre. Figur 4 viser en utførelsesform av en tilhørende kontrollkrets for sonden. I denne utgaven er mottakeren 13 forbundet med senderen 12 via en tilbakekobling 18 bestående av tilførselsledningene 10 og en varierbar forsterker 19. Forsterkningen settes slik at når sonden er omgitt av gass, så er svekkingen av det ultrasoniske signalet 14 tilstrekkelig liten til at det elektriske utgangssignalet fra mottaks-transduseren 13 skal være stort nok til å drive sende-transduseren 12, hvorved kretsen blir selvenergiser-ende. Når sonden er omgitt av væske, er tilsvarende svekkingen av det ultrasoniske signalet 14 så stort at det elektriske utgangssignalet fra mottakeren 13 ikke er tilstrekkelig til å opprettholde oscillasjon av kretsen. Tilstedeværelse eller fravær av oscillasjon i kretsen av-føles av en detektor 20 som gir et utgangssignal i samsvar med den avfølte tilstand. Figur 5 viser en alternativ kontrollkrets uten tilbake-føringssløyfe. I denne utførelsesformen energiseres sende-transduseren 12 fra en giver 22 som kan være pulset eller kontinuerlig slik at det ultrasoniske signalet som overføres på tilsvarende måte er pulset eller kontinuerlig. Utgangs-signalet fra mottakeren 12 føres via en variabel forsterker 23 til en detektor 2 4 som avføler nivået på det elektriske signalet og diskriminerer mellom signalnivået som svarer til svekking av signalet 14 som når sonden er omgitt av væske og det signalet som svarer til svekking av signalet 14 når sonden er omgitt av gass. Detektoren 24 av gir så et utgangssignal i samsvar med den avfølte tilstand for å indikere tilstedeværelse eller fravær av væske ved sondens nivå. As can be seen from Figure 3, the body 11 of epoxy resin is given an approximate U-shape by a recess 17 in its radially outer surface. This helps keep the two transducers 12 and 13 apart. Figure 4 shows an embodiment of an associated control circuit for the probe. In this version, the receiver 13 is connected to the transmitter 12 via a feedback loop 18 consisting of the supply lines 10 and a variable amplifier 19. The amplification is set so that when the probe is surrounded by gas, the weakening of the ultrasonic signal 14 is sufficiently small that the electrical output signal from the receiving transducer 13 must be large enough to drive the transmitting transducer 12, whereby the circuit becomes self-energizing. When the probe is surrounded by liquid, the corresponding weakening of the ultrasonic signal 14 is so great that the electrical output signal from the receiver 13 is not sufficient to maintain oscillation of the circuit. Presence or absence of oscillation in the circuit is sensed by a detector 20 which gives an output signal in accordance with the sensed state. Figure 5 shows an alternative control circuit without a feedback loop. In this embodiment, the transmitting transducer 12 is energized from a transmitter 22 which can be pulsed or continuous so that the ultrasonic signal which is transmitted in a corresponding manner is pulsed or continuous. The output signal from the receiver 12 is fed via a variable amplifier 23 to a detector 24 which detects the level of the electrical signal and discriminates between the signal level which corresponds to the weakening of the signal 14 as when the probe is surrounded by liquid and the signal which corresponds to the weakening of the signal 14 when the probe is surrounded by gas. The detector 24 then provides an output signal in accordance with the sensed condition to indicate the presence or absence of liquid at the level of the probe.

Claims

1. Liquid level sensor, comprising a transmitting transducer (12) and a receiving transducer (13) connected to a material capable of conducting an ultrasonic signal that can be transmitted from the transmitting transducer to the receiving transducer along a stretch in the material, a device (19, 22) for energizing the transmitting transducer and a detector device (20, 24) connected to the receiving transducer to distinguish between a received signal level corresponding to the material being affected by a liquid, and a received signal level corresponding to the material being is affected by gas, to produce a corresponding electrical output signal (21, 25), which transducers are sealed from the interior of the container, characterized in that the material is part of a cylindrical wall (6) of a hollow probe which is adapted to placed in or on a liquid container with the outer surface of the wall facing the inside of the container, and that the transducers (12, 13) are connected to the inner surface of the wall (6) at an angle to each other so that the signal goes rough ndt the wall (6).

2. Level sensor in accordance with claim 1, characterized in that the cylindrical wall is formed of stainless steel with a thickness of between 1.5 and 7.5 mm, and where the sending transducer gives an ultrasonic signal with a frequency in the range between 0.5 and 5 MHz. •

3. Level sensor in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the wall has an outer diameter of between 2 and 10 cm.

4. Level sensor in accordance with any of the preceding claims, characterized in that the wall is equipped with annular grooves which reduce the wall thickness on both axial sides of the signal line.

5. Level sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that the transmitting and receiving transducers are piezoelectric crystals and where at least the piezoelectric transmitting transducer is of the P-wave type.

6. Level sensor in accordance with one of the claims 1-5, characterized in that the sending transducer is oriented and connected to the wall in such a way that the ultrasonic signal leaves the transducer at an angle of between 2° and 15° in relation to the normal on the adjacent surface part of the inner wall.

7. Level sensor in accordance with any of the preceding claims, characterized in that the sending and receiving transducers are placed at a small angular distance from each other so that the signal path extends circumferentially more than 180° along the wall from sender to receiver.

8. Level sensor in accordance with claim 7; characterized in that the sending and receiving transducers are baked into a common body (11) of epoxy resin.

9. Level sensor according to any one of the preceding claims, wherein the energizing device and the device for distinguishing between the levels are adapted to produce an output signal representing the presence or absence of liquid in contact with the outer surface of the cylindrical wall , characterized by a feedback loop (18) connecting the sending and receiving transducers, and comprising an amplifier (19) which ensures energization of the sending transducer in a state of absence of liquid.