RU2178150C1 - Device for ultrasonic test of level or presence of liquid in pipe-line - Google Patents

Device for ultrasonic test of level or presence of liquid in pipe-line Download PDF

Info

Publication number
RU2178150C1
RU2178150C1 RU2000112611A RU2000112611A RU2178150C1 RU 2178150 C1 RU2178150 C1 RU 2178150C1 RU 2000112611 A RU2000112611 A RU 2000112611A RU 2000112611 A RU2000112611 A RU 2000112611A RU 2178150 C1 RU2178150 C1 RU 2178150C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
adder
emitting
amplifier
Prior art date
Application number
RU2000112611A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Казинцев
Ю.Ф. Соловьев
М.Ю. Фокин
Original Assignee
Акционерное общество "Союзцветметавтоматика"
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
Application filed by Акционерное общество "Союзцветметавтоматика" filed Critical Акционерное общество "Союзцветметавтоматика"
Priority to RU2000112611A priority Critical patent/RU2178150C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2178150C1 publication Critical patent/RU2178150C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: chemical, metallurgical, petroleum refining industries, water treatment. SUBSTANCE: invention is related to equipment for automatic test of level and presence of liquid in technological pipe-lines. Device includes two emitting and one receiving electroacoustic converters which are located on outer surface of wall of pipe-line. Second emitting converter is placed diametrically opposite to first emitting converter. First and second emitting converters are equidistant from receiving converter. Pulse generator is connected with output to emitting converters. Receiving converter, amplifier, first single-shot blocking oscillator, first adder, integrator, D C amplifier and second adder are connected in series. Input of second single-shot blocking oscillator is connected to output of pulse generator and its output is linked to input of first adder. Input of peak detector is connected to output of amplifier and its output is linked to first input of second adder. Pulse generator, third single-shot blocking oscillator, selector and amplifier are connected in series. Output of second adder is connected to first input of comparator and source of reference voltage is connected to second input of comparator. Output of comparator is connected to input of indicator. EFFECT: raised reliability and accuracy of test of level or presence of liquid in pipe-lines with various thicknesses of walls and various diameters. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике контроля уровня или наличия жидкости в технологических трубопроводах и резервуарах с цилиндрической или близкой к ней формой и может найти применение в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, водоподготовке и других отраслях промышленности. The invention relates to techniques for controlling the level or presence of liquid in technological pipelines and tanks with a cylindrical or close to it shape and can find application in metallurgical, chemical, oil refining, water treatment and other industries.

Известно устройство для контроля уровня жидких сред по затуханию ультразвуковых волн, распространяющихся в стенке резервуара, содержащее генератор, акустические излучатель и приемник, усилитель и регистратор, а также времяизмерительный блок, подключенный одним из входов к блоку задержки сигнала генератора, а другим входом к усилителю и сумматору, входы которого соединены с выходом усилителя и времяизмерительного блока, а выходы - к регистратору [1] . A device for controlling the level of liquid media by attenuation of ultrasonic waves propagating in the tank wall, containing a generator, acoustic emitter and receiver, amplifier and recorder, as well as a time-measuring unit connected to one of the inputs to the delay unit of the signal generator and the other input to the amplifier and the adder, the inputs of which are connected to the output of the amplifier and time-measuring unit, and the outputs to the registrar [1].

Недостатками известного устройства являются низкая надежность и небольшая точность, обусловленные тем, что при заполнении резервуара или трубопровода жидкостью, частицы растворенного в ней воздуха могут оседать на стенке в зоне установки акустических излучателя и приемника, искажая (уменьшая) демпфирующее действие жидкости на распространение ультразвуковых волн в контролируемой зоне. The disadvantages of the known device are low reliability and low accuracy, due to the fact that when filling a reservoir or pipeline with liquid, particles of air dissolved in it can settle on the wall in the installation area of the acoustic emitter and receiver, distorting (decreasing) the damping effect of the liquid on the propagation of ultrasonic waves in controlled area.

Известно также устройство для ультразвукового контроля уровня жидких сред в закрытых резервуарах, содержащее излучающий и приемный электроакустические преобразователи (ЭАП) нормальных волн, установленные по вертикали на стенке резервуара, импульсный генератор, усилитель и индикатор и которое снабжено цепью, состоящей из последовательно соединенных первого ждущего блокинг-генератора, первого сумматора, интегратора, усилителя постоянного тока и второго сумматора, а также второго ждущего блокинг-генератора и пикового детектора, причем к выходу импульсного генератора подключен вход первого ждущего блокинг-генератора и вход пикового детектора, выход пикового детектора подключен к одному из входов второго сумматора, выход сумматора соединен с индикатором; второй ждущий блокинг-генератор, соединенный входом с импульсным генератором, а выходом с одним из входов первого сумматора [2] . There is also known a device for ultrasonic level control of liquid media in closed tanks, containing emitting and receiving electro-acoustic transducers (EAP) of normal waves mounted vertically on the wall of the tank, a pulse generator, amplifier and indicator and which is equipped with a circuit consisting of a series of connected first waiting blocking a generator, a first adder, an integrator, a DC amplifier and a second adder, as well as a second waiting blocking generator and a peak detector, moreover the input of the first standby blocking generator and the input of the peak detector are connected to the output of the pulse generator, the output of the peak detector is connected to one of the inputs of the second adder, the output of the adder is connected to the indicator; the second waiting blocking generator, connected by an input to a pulse generator, and an output with one of the inputs of the first adder [2].

Недостатком известного устройства является также низкая точность, обусловленная зависимостью демпфирующих свойств жидкости от геометрических размеров резервуара, в частности толщины стенки, так как нормальные волны формируются только в тонких листах, трубах и оболочках. A disadvantage of the known device is also low accuracy, due to the dependence of the damping properties of the liquid on the geometric dimensions of the tank, in particular the wall thickness, since normal waves are formed only in thin sheets, pipes and shells.

Другим недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная зависимостью амплитуды нормальной ультразвуковой волны, несущей информацию об уровне, от других типов волн, которые одновременно возбуждаются в стенке резервуара или трубопровода. Another disadvantage of the known device is its low reliability, due to the dependence of the amplitude of a normal ultrasonic wave carrying level information on other types of waves that are simultaneously excited in the wall of the tank or pipeline.

Задачами настоящего изобретения является повышение надежности и точности контроля уровня или наличия жидкости в промышленных резервуарах и трубопроводах с различными толщинами стенок и диаметрами. The objectives of the present invention is to increase the reliability and accuracy of level control or the presence of liquid in industrial tanks and pipelines with different wall thicknesses and diameters.

Более близким (прототипом) предложенному устройству является второй [2] . От выбранного прототипа предложенное устройство отличается тем, что оно дополнительно содержит второй излучающий ЭАП, подключенный к выходу импульсного генератора и установленный диаметрально противоположно первому излучающему ЭАП в плоскости поперечного горизонтального сечения трубопровода, а первый и второй излучающие ЭАП равноудалены от приемного ЭАП; последовательно соединенные третий ждущий блокинг-генератор и селектор, выход которого подключен на второй вход усилителя, а вход третьего ждущего блокинг-генератора на выход импульсного генератора, компаратор, подключенный первым входом на выход второго сумматора, источник эталонного напряжения, подключенный своим выходом на второй вход компаратора, выход которого подключен на вход индикатора. Closer (prototype) of the proposed device is the second [2]. The proposed device differs from the selected prototype in that it additionally contains a second emitting EAP connected to the output of the pulse generator and installed diametrically opposite the first emitting EAP in the plane of the horizontal horizontal section of the pipeline, and the first and second emitting EAP are equidistant from the receiving EAP; the third waiting blocking generator and the selector, the output of which is connected to the second input of the amplifier, and the input of the third waiting blocking generator to the output of the pulse generator, a comparator connected to the first input to the output of the second adder, a reference voltage source connected to its output to the second input a comparator, the output of which is connected to the indicator input.

Это позволяет повысить надежность и точность контроля уровня или наличия различных жидких сред в резервуарах и трубопроводах с различными толщинами стенок и диаметрами. This allows you to increase the reliability and accuracy of level control or the presence of various liquid media in tanks and pipelines with different wall thicknesses and diameters.

Функциональная схема устройства и импульсно-потенциальные диаграммы, поясняющие его работу приведены на фиг. 1, 2. Functional diagram of the device and pulse potential diagrams explaining its operation are shown in FIG. 12.

Устройство содержит два идентичных излучающих ЭАП 1, 2, которые установлены на внешней поверхности трубопровода или резервуара на диаметрально противоположных сторонах в плоскости поперечного горизонтального сечения, приемный ЭАП 3, который установлен на фиксированном расстоянии L от излучающих ЭАП и равноудален от них; импульсный генератор 4, выходом подключен на входы излучающих ЭАП 1, 2; последовательно соединены приемный ЭАП 3, усилитель 5, пиковый детектор 6, второй сумматор 7, компаратор 8, индикатор 9; селектор 10, подключен выходом на второй вход усилителя 5, последовательно соединены первый сумматор 11, интегратор 12, усилитель постоянного тока 13, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 7; первый ждущий блокинг-генератор 14 подключен входом к выходу усилителя 5, а выходом - на вход первого сумматора 11; второй ждущий блокинг-генератор 15 подключен входом к выходу импульсного генератора 4, а выходом - на второй вход первого сумматора 11; третий ждущий блокинг-генератор 16 подключен входом к импульсному генератору 4, а выходом на вход селектора 10; источник эталонного напряжения 17, выход которого подключен на второй вход компаратора 8, а выходом подключен на вход индикатора 9, сигнализирующего уровень или наличие жидкости в трубопроводе. The device contains two identical emitting EAP 1, 2, which are installed on the outer surface of the pipeline or reservoir on diametrically opposite sides in the plane of the horizontal cross section, receiving EAP 3, which is installed at a fixed distance L from the emitting EAP and equidistant from them; pulse generator 4, the output is connected to the inputs of the radiating EAP 1, 2; in series connected receiving EAP 3, amplifier 5, peak detector 6, second adder 7, comparator 8, indicator 9; a selector 10, connected to the second input of the amplifier 5 by an output, the first adder 11, the integrator 12, the DC amplifier 13, the output of which is connected to the second input of the second adder 7, are connected in series; the first standby blocking generator 14 is connected by input to the output of amplifier 5, and by output, to the input of the first adder 11; the second standby blocking generator 15 is connected by the input to the output of the pulse generator 4, and by the output to the second input of the first adder 11; the third waiting blocking generator 16 is connected by the input to the pulse generator 4, and by the output to the input of the selector 10; a reference voltage source 17, the output of which is connected to the second input of the comparator 8, and the output is connected to the input of an indicator 9, signaling the level or presence of liquid in the pipeline.

Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Наклонные излучающие электроакустические преобразователи (ЭАП) 1, 2 (фиг. 1) с цилиндрическими волноводами 18, 19, (фиг. 1) и пьезоэлектрическими преобразователями 20, 21 (фиг. 1) установлены на внешней поверхности стенки 23 (фиг. 1) трубопровода резервуара 24 на диаметрально противоположных сторонах в плоскости поперечного горизонтального сечения трубопровода (оппозитно). Inclined emitting electroacoustic transducers (EAP) 1, 2 (Fig. 1) with cylindrical waveguides 18, 19, (Fig. 1) and piezoelectric transducers 20, 21 (Fig. 1) are installed on the outer surface of the wall 23 (Fig. 1) of the pipeline reservoir 24 on diametrically opposite sides in the plane of the horizontal cross section of the pipeline (opposite).

В волноводах 18, 19, возбуждают продольные ультразвуковые волны (УЗВ), которые направляют в стенку трубопровода под углом α. Возбуждение продольных УЗВ осуществляют с помощью импульсного генератора 4 (фиг. 1), который вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов 22 (фиг. 2), поступающих на пьезоэлектрические преобразователи 20, 21. In the waveguides 18, 19, longitudinal ultrasonic waves (USWs) are excited, which are directed into the pipeline wall at an angle α. Longitudinal ultrasonic excitation is carried out using a pulse generator 4 (Fig. 1), which generates a sequence of rectangular pulses 22 (Fig. 2) supplied to the piezoelectric transducers 20, 21.

На границе раздела волноводы 18, 19, - стенка 23 трубопровода 24 (фиг. 1) продольные УЗВ преобразуют в нормальные или поперечные УЗВ путем подбора угла ввода α.Угол α подбирают, зная толщину стенки 23 трубопровода 24, материал волноводов 18, 19, а также частоту прозвучивания. Возбужденные в стенке 23 двумя излучающими ЭАП 1, 2 УЗВ направляют в точку приема 25 (фиг. 1), в которой размещен приемный ЭАП 3 (фиг. 1), причем точка приема 25 равноудалена от излучающих ЭАП 1, 2. At the interface, the waveguides 18, 19, - the wall 23 of the pipeline 24 (Fig. 1), the longitudinal ultrasound is converted into normal or transverse ultrasound by selecting the input angle α. The angle α is selected, knowing the thickness of the wall 23 of the pipeline 24, the material of the waveguides 18, 19, and also sounding frequency. Excited in the wall 23 by two radiating EAP 1, 2, the ultrasound guides are directed to the receiving point 25 (Fig. 1), in which the receiving EAP 3 is located (Fig. 1), and the receiving point 25 is equidistant from the emitting EAP 1, 2.

Угол раскрытия диаграммы направленности излучающих ЭАП 1, 2 выбран таким образом, чтобы крайние ультразвуковые лучи А, Б, соответствующие уровню 0,1 основного лепестка диаграммы направленности каждого ЭАП 1, 2, попадали в зоны приема приемного ЭАП 3. Пройдя по стенке путь от излучающего ЭАП 1, 2 до точки приема 25 и испытав изменение амплитуды в зависимости от уровня контролируемой жидкости или ее наличия на внутренней поверхности 26 трубопровода 24, а также изменения амплитуды и скорости распространения в зависимости от температуры стенки, УЗВ с амплитудами 27 и 28 (фиг. 2) от первого и второго ЭАП соответственно, направлены в точку приема 25 на вход приемного ЭАП 3. Приемный ЭАП 3 выполнен идентично излучающим ЭАП 1, 2. Поскольку точка приема 25, равноудалена от излучающих ЭАП 1, 2, то возбужденные УЗВ с амплитудными значениями 27 и 28 от первого и второго ЭАП складываются в фазе и образуют на выходе ЭАП 3 суммарный информационный сигнал с амплитудой 29 (фиг. 2). Информационный сигнал 29 с выхода приемного ЭАП 3 направлен на вход усилителя 5 (фиг. 1). Помимо информационного сигнала 29 с выхода приемного ЭАП 3 на вход усилителя 5 поступают сигналы других типов волн, также распространяющиеся в стенке со своими амплитудами 30, 31, 32, 33 (фиг. 2) и скоростями. При попадании жидкости на внутреннюю поверхность трубопровода 26 (фиг. 1) амплитуда суммарного информационного сигнала 29 (фиг. 2) резко уменьшается. Изменение суммарной амплитуды является признаком наличия жидкости в трубопроводе. Для выделения информационного сигнала 29 и подавления помех в виде других типов волн с амплитудами 30, 31, 32, 33 формируют стробимпульс 34 (фиг. 2) с длительностью τ1, который направлен на второй вход усилителя 5. Формирование стробимпульса 34 осуществлено в селекторе 10 по заднему фронту импульса 35 (фиг. 2) на выходе третьего ждущего блокинг-генератора 16. В свою очередь, третий ждущий блокинг-генератор 16 запущен по импульсу 22 на выходе импульсного генератора 4.The opening angle of the radiation pattern of the emitting EAP 1, 2 is selected so that the extreme ultrasonic rays A, B corresponding to the level 0.1 of the main lobe of the radiation pattern of each EAP 1, 2 fall into the receiving zone of the receiving EAP 3. Walking along the wall the path from the emitting EAA 1, 2 to the receiving point 25 and having experienced a change in the amplitude depending on the level of the controlled fluid or its presence on the inner surface 26 of the pipe 24, as well as changes in the amplitude and propagation velocity depending on the wall temperature, ultrasound with with amplitudes 27 and 28 (Fig. 2) from the first and second EAPs, respectively, are directed to the receiving point 25 to the input of the receiving EAP 3. The receiving EAP 3 is identical to the emitting EAP 1, 2. Since the reception point 25 is equidistant from the emitting EAP 1, 2 then the excited ultrasonic vibrations with amplitude values of 27 and 28 from the first and second EAP are added in phase and form at the output of the EAP 3 a total information signal with an amplitude of 29 (Fig. 2). The information signal 29 from the output of the receiving EAP 3 is directed to the input of the amplifier 5 (Fig. 1). In addition to the information signal 29, signals from other types of waves, also propagating in the wall with their amplitudes 30, 31, 32, 33 (Fig. 2) and velocities, are received from the output of the receiving EAP 3 to the input of amplifier 5. When liquid enters the inner surface of the pipeline 26 (Fig. 1), the amplitude of the total information signal 29 (Fig. 2) decreases sharply. A change in the total amplitude is a sign of the presence of fluid in the pipeline. To isolate the information signal 29 and suppress noise in the form of other types of waves with amplitudes 30, 31, 32, 33, a strobe pulse 34 is formed (Fig. 2) with a duration τ 1 , which is directed to the second input of the amplifier 5. The formation of a strobe pulse 34 is carried out in the selector 10 on the trailing edge of the pulse 35 (Fig. 2) at the output of the third standby blocking generator 16. In turn, the third standby blocking generator 16 is started by pulse 22 at the output of the pulse generator 4.

Длительность τ2 импульса 35 третьего ждущего блокинг-генератора выбрана меньше на время τ3, чем время задержки τ информационного сигнала 29 относительно переднего фронта импульса 22: τ3= 2t, где t= 1/f; t - период основной частоты информационного сигнала.The duration τ 2 of the pulse 35 of the third waiting blocking generator is chosen to be shorter by the time τ 3 than the delay time τ of the information signal 29 relative to the leading edge of the pulse 22: τ 3 = 2t, where t = 1 / f; t is the period of the fundamental frequency of the information signal.

Соответственно длительность τ1 стробимпульса 34 установлена равной 2τ3 и превышает диапазон заранее измеренных температурных изменений Δτ.Для формирования сигнала об уровне жидкости стробированный сигнал 36 (фиг. 2) с выхода усилителя 5 подан на вход пикового детектора 6 (фиг. 1), в котором запоминают его амплитудное значение и преобразуют в постоянное напряжение 37 (фиг. 2). С выхода пикового детектора 6 постоянное напряжение 37 подано на вход второго суммирующего устройства 7 (фиг. 1). Одновременно для корректировки изменений амплитуды информационного сигнала 29 в зависимости от температуры стенки трубопровода вырабатывают на выходе первого сумматора 11 (фиг. 1) импульс 40 (фиг. 2), длительность которого τ6 меняется при изменении температуры стенки. С этой целью выходной сигнал усилителя 5 подан на вход первого ждущего блокинг-генератора 14 (фиг. 1), который вырабатывает нормированный по амплитуде импульс 38 (фиг. 2) постоянной длительности τ4. По импульсу 22 импульсного генератора 4 запускают второй ждущий блокинг-генератор 15 (фиг. 1), на выходе которого формируют нормированный импульс 39 (фиг. 2) постоянной длительности τ5. С выходов первого 14 и второго 15 ждущих блокинг-генераторов нормированные импульсы τ4 и τ5 поданы на вход сумматора 11. Так как длительность импульсов τ4 и τ5 постоянна, а время запуска первого ждущего блокинг-генератора 14 зависит от скорости распространения УЗВ излучающих ЭАП 1, 2, а скорость УЗВ, в свою очередь, зависит от температуры стенки трубопровода, то на выходе первого сумматора 11 в результате логического суммирования будет сформирован импульс 40 переменной длительности τ6. Импульс 40 подан на вход интегратора 12 (фиг. 1), в котором он преобразован в напряжение постоянного тока 41 (фиг. 2). Коррекция осуществлена путем подачи напряжения 41 на второй вход второго сумматора 7 через согласующий усилитель постоянного тока 13 (фиг. 1).Accordingly, the duration τ 1 of the strobe pulse 34 is set equal to 2τ 3 and exceeds the range of previously measured temperature changes Δτ. To generate a signal about the liquid level, the gated signal 36 (Fig. 2) from the output of the amplifier 5 is fed to the input of the peak detector 6 (Fig. 1), which remember its amplitude value and convert to a constant voltage 37 (Fig. 2). From the output of the peak detector 6, a constant voltage 37 is applied to the input of the second summing device 7 (Fig. 1). At the same time, to correct the changes in the amplitude of the information signal 29 depending on the temperature of the pipeline wall, an impulse 40 (FIG. 2) is generated at the output of the first adder 11 (Fig. 1), the duration of which τ 6 changes with wall temperature. To this end, the output signal of the amplifier 5 is fed to the input of the first standby blocking generator 14 (FIG. 1), which generates a pulse 38, normalized in amplitude, (FIG. 2) of constant duration τ 4 . According to the pulse 22 of the pulse generator 4, a second waiting blocking generator 15 (Fig. 1) is launched, at the output of which a normalized pulse 39 (Fig. 2) of constant duration τ 5 is formed . From the outputs of the first 14 and second 15 waiting blocking generators, the normalized pulses τ 4 and τ 5 are fed to the input of the adder 11. Since the pulse durations τ 4 and τ 5 are constant, and the start time of the first waiting blocking generator 14 depends on the propagation velocity of the ultrasonic emitting EAP 1, 2, and the ultrasonic velocity, in turn, depends on the temperature of the pipeline wall, then at the output of the first adder 11, as a result of logical summation, a pulse 40 of variable duration τ 6 will be generated. The pulse 40 is fed to the input of the integrator 12 (Fig. 1), in which it is converted into a DC voltage 41 (Fig. 2). The correction was carried out by applying a voltage 41 to the second input of the second adder 7 through a matching DC amplifier 13 (Fig. 1).

На выходе второго сумматора 7 формируют информационный сигнал 42 (фиг. 2), равный алгебраической сумме двух напряжений 37 и 41, который направляют на первый вход компаратора 8. На второй вход компаратора поступает напряжение 43 (фиг. 2) от источника эталонного напряжения 17 (фиг. 1), уровень которого соответствует определенному количеству жидкости на внутренней поверхности стенки трубопровода. При уменьшении сигнала 42 при демпфировании стенки 26 жидкостью ниже уровня эталонного напряжения 43 (фиг. 2) на выходе компаратора 8 (фиг. 1) вырабатывается сигнал 44, который направляют на вход индикатора 9 (фиг. 1). The output of the second adder 7 generates an information signal 42 (Fig. 2), equal to the algebraic sum of the two voltages 37 and 41, which is sent to the first input of the comparator 8. The second input of the comparator receives a voltage 43 (Fig. 2) from the source of the reference voltage 17 ( Fig. 1), the level of which corresponds to a certain amount of liquid on the inner surface of the pipeline wall. When the signal 42 decreases while damping the wall 26 with the liquid below the level of the reference voltage 43 (Fig. 2), a signal 44 is generated at the output of the comparator 8 (Fig. 1), which is sent to the input of the indicator 9 (Fig. 1).

Предложенное изобретение является новым, так как оно неизвестно из предшествующего уровня техники, относящейся к определению уровня или наличия жидкости в резервуарах и трубопроводах, и использует неизвестное устройство, которое содержит: два идентичных излучающих ЭАП, установленных на внешней поверхности трубопровода или резервуара на диаметрально противоположных сторонах в плоскости поперечного горизонтального сечения, приемный ЭАП, установленный на фиксированном расстоянии от излучающих ЭАП и равноудаленный от них; последовательно соединенные первый излучающий ЭАП, импульсный генератор, второй блокинг-генератор, первый сумматор, интегратор, усилитель постоянного тока, второй сумматор, компаратор и индикатор; последовательно соединенные приемный ЭАП, усилитель, пиковый детектор, выход которого подключен на второй вход второго сумматора; последовательно соединенные третий ждущий блокинг-генератор, селектор, выход которого подключен на второй вход усилителя, а вход третьего ждущего блокинг-генератора на выход импульсного генератора, первый ждущий блокинг-генератор, подключенный входом на выход усилителя, а выходом на второй вход первого сумматора; источник эталонного напряжения, подключенный на второй вход компаратора, второй излучающий ЭАП, подключенный к выходу импульсного генератора. The proposed invention is new, because it is unknown from the prior art relating to the determination of the level or presence of liquid in tanks and pipelines, and uses an unknown device that contains: two identical radiating EAP installed on the outer surface of the pipeline or tank on diametrically opposite sides in the plane of the transverse horizontal section, the receiving EAT installed at a fixed distance from the radiating EAT and equidistant from them; connected in series with a first radiating EAP, a pulse generator, a second blocking generator, a first adder, an integrator, a DC amplifier, a second adder, a comparator and an indicator; serially connected receiving EAP, amplifier, peak detector, the output of which is connected to the second input of the second adder; connected in series to a third standby blocking generator, a selector whose output is connected to the second input of the amplifier, and the input of a third standby blocking generator to the output of a pulse generator, a first standby blocking generator connected to the output of the amplifier, and the output to the second input of the first adder; a reference voltage source connected to the second input of the comparator, the second radiating EAP connected to the output of the pulse generator.

Предложенное изобретение имеет изобретательский уровень, так как оно использует неизвестное устройство, повышающее надежность и точность контроля уровня или наличия жидкости, заполняющей резервуар или трубопровод полностью или частично за счет расширения зоны контроля и повышения чувствительности в результате синфазного сложения сигналов от излучающих ЭАП в зоне размещения приемного ЭАП, а также сигнала выделения информационного сигнала из помех в результате стробирования усилителя. The proposed invention has an inventive step, because it uses an unknown device that improves the reliability and accuracy of level control or the presence of liquid filling the tank or pipeline due to the expansion of the control zone and increase sensitivity as a result of in-phase addition of signals from radiating EAPs in the receiving area EAP, as well as the signal separation of the information signal from interference as a result of the strobing of the amplifier.

Предложенное изобретение применимо в промышленности для контроля уровня или "проскока" жидкости в абгазных трубопроводах и резервуарах с жидкими хлором и аммиаком, резервуарах высокого давления гидропрессов, в испарителях, рессиверах и т. д. The proposed invention is applicable in industry to control the level or “leakage” of liquid in gas-exhaust pipelines and tanks with liquid chlorine and ammonia, pressure vessels of hydraulic presses, in evaporators, receivers, etc.

Литература. Literature.

1. А. С. СССР 798492, з-ка 2172770, БИ 3, 1981, G 01 F 23/28. 1. A. S. USSR 798492, part 2172770, BI 3, 1981, G 01 F 23/28.

2. А. С. СССР 877342, з-ка 2879411, БИ 40, 1981, G 01 F 23/28. 2. A. S. USSR 877342, part 2879411, BI 40, 1981, G 01 F 23/28.

Claims (1)

Устройство для ультразвукового контроля уровня или наличия жидкости в трубопроводе, содержащее излучающий и приемный электроакустические преобразователи (ЭАП) ультразвуковых волн, установленные по вертикали на внешней поверхности стенки трубопровода или резервуара встречно на фиксированном расстоянии друг от друга, импульсный генератор, подключенный выходом к излучающему ЭАП, цепь из последовательно соединенных приемного ЭАП, усилителя, первого ждущего блокинг-генератора, первого сумматора, интегратора, усилителя постоянного тока, второго сумматора, второй ждущий блокинг-генератор, входом подключенный к выходу импульсного генератора, а выходом - на вход первого сумматора, пиковый детектор, подключенный входом к выходу усилителя, а выходом - на первый вход второго сумматора, индикатор, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит второй излучающий ЭАП, который подключен к выходу импульсного генератора и установлен диаметрально противоположно первому излучающему ЭАП в плоскости поперечного горизонтального сечения трубопровода, а первый и второй излучающие ЭАП равноудалены от приемного ЭАП, последовательно соединены третий ждущий блокинг-генератор и селектор, выход которого подключен на второй вход усилителя, а вход третьего ждущего блокинг-генератора на выход импульсного генератора, компаратор подключен первым входом на выход второго сумматора, источник эталонного напряжения подключен выходом на второй вход компаратора, выход которого подключен на вход индикатора, сигнализирующего уровень или наличие жидкости в трубопроводе. A device for ultrasonic control of the level or presence of liquid in a pipeline, comprising emitting and receiving electro-acoustic transducers (EAP) of ultrasonic waves mounted vertically on the outer surface of the pipe or reservoir wall at a fixed distance from each other, a pulsed generator connected to the emitting EAP by the output, a chain of series-connected receiving EAA, an amplifier, a first standby blocking generator, a first adder, an integrator, a DC amplifier, the second adder, the second standby blocking generator, connected to the output of the pulse generator by the input, and the output to the input of the first adder, a peak detector connected to the output of the amplifier, and the output to the first input of the second adder, an indicator characterized in that it additionally contains a second emitting EAP, which is connected to the output of the pulse generator and installed diametrically opposite to the first emitting EAP in the plane of the horizontal cross section of the pipeline, and the first and second emitting EAP equidistant from the receiving EAP, the third waiting blocking generator and a selector are connected in series, the output of which is connected to the second input of the amplifier, and the input of the third waiting blocking generator to the output of the pulse generator, the comparator is connected to the first input to the output of the second adder, the reference voltage source is connected to the second input of the comparator, the output of which is connected to the input of an indicator signaling the level or presence of liquid in the pipeline.
RU2000112611A 2000-05-23 2000-05-23 Device for ultrasonic test of level or presence of liquid in pipe-line RU2178150C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112611A RU2178150C1 (en) 2000-05-23 2000-05-23 Device for ultrasonic test of level or presence of liquid in pipe-line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000112611A RU2178150C1 (en) 2000-05-23 2000-05-23 Device for ultrasonic test of level or presence of liquid in pipe-line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2178150C1 true RU2178150C1 (en) 2002-01-10

Family

ID=20234877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000112611A RU2178150C1 (en) 2000-05-23 2000-05-23 Device for ultrasonic test of level or presence of liquid in pipe-line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2178150C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106855424B (en) Ultrasonic flow meter using windowing of received signals
KR0172187B1 (en) Ultrasonic fluid vibrating flowmeter
CN107003332B (en) Improved signal travel time flow meter
CN103189719B (en) For the method for the acoustic characteristic of the fluid of non-intrusion type determination pipe interior
CA2949040C (en) An apparatus and method for measuring the pressure inside a pipe or container
US11474073B2 (en) Noninvasive acoustical property measurement of fluids
JPS6238355A (en) Method and device for measuring fluid characteristic by using capacity search signal of surface generation
EP3710795A1 (en) Device and method for detecting deposition layers in a conduit conducting a liquid or a soft medium and/or for level detection
US11137276B1 (en) All digital travel time flow meter using time reversed acoustics
RU2580907C1 (en) Ultrasonic waveguide level meter for liquid
RU2098754C1 (en) Method measuring thickness of layer of deposit on internal walls of water- supply pipe
RU2178150C1 (en) Device for ultrasonic test of level or presence of liquid in pipe-line
RU2112221C1 (en) Method of ultrasonic checking of liquid media level in reservoirs
RU2437066C1 (en) Method for ultrasonic measurement of level of liquid in reservoirs and apparatus for ultrasonic measurement of level of liquid in reservoirs
RU2178552C1 (en) Method for ultrasonic inspection of liquid level in pipeline
RU2620023C1 (en) Method of determining the place of the flow in the pipeline and the device for its implementation
US20050241396A1 (en) Simple method for electronically damping resonant transducers
RU2197679C2 (en) Method for locating leak points on liquid-carrying pipeline
EP4067833B1 (en) All digital travel time flow meter using time reversed acoustics
RU2378624C2 (en) Method and device for control of liquid medium level with annunciation of availability of acoustic contact between transmitter and receiver of ultrasonic vibrations and surfaces of container walls
GB1595973A (en) Flow sensor
RU2313068C2 (en) Mode of measuring gas consumption in main pipelines and an arrangement for its execution
RU2239793C2 (en) Method of ultrasonic monitoring of interface between immiscible fluids in tanks
RU2134868C1 (en) Device for ultrasonic check of liquid media level in reservoir
RU2123172C1 (en) Method and device to check level of liquid medium in reservoirs

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100524