RU2303243C1 - Ultrasound level meter - Google Patents

Ultrasound level meter Download PDF

Info

Publication number
RU2303243C1
RU2303243C1 RU2006116991/28A RU2006116991A RU2303243C1 RU 2303243 C1 RU2303243 C1 RU 2303243C1 RU 2006116991/28 A RU2006116991/28 A RU 2006116991/28A RU 2006116991 A RU2006116991 A RU 2006116991A RU 2303243 C1 RU2303243 C1 RU 2303243C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receiving
liquid
level
measuring
accuracy
Prior art date
Application number
RU2006116991/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Салават Фаритович Султанов (RU)
Салават Фаритович Султанов
Роберт Юнусович Мукаев (RU)
Роберт Юнусович Мукаев
Наталь Александровна Засыпкина (RU)
Наталья Александровна Засыпкина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority to RU2006116991/28A priority Critical patent/RU2303243C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2303243C1 publication Critical patent/RU2303243C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to technical acoustics and may be used for control of the level of liquid in closed reservoirs.
SUBSTANCE: the device has a receiving-radiating block located on the cover of the reservoir with investigated liquid on its inner side and a an impulse generator attached to it. The receiving-radiating block has a radiating and receiving electrical-acoustic converters and a stepping motor. The invention is directed on increasing of accuracy of measuring and on reliability of the arrangement with simultaneous provision of simplicity of construction. No-contact at measuring and high accuracy of control of the level of liquid mediums is achieved due to using ultrasound level meters.
EFFECT: increases accuracy of measuring.
1 dwg

Description

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидких сред в закрытых резервуарах.The invention relates to ultrasonic measuring equipment and can be used to measure the level of liquid media in closed tanks.

Наиболее эффективными для дистанционного непрерывного контроля уровня жидкости являются ультразвуковые уровнемеры.The most effective for continuous remote monitoring of the liquid level are ultrasonic level gauges.

Известно устройство измерения уровня жидких сред, которое основано на измерении времени поглощения ультразвуковых колебаний. В закрытом резервуаре применяется устройство для контроля уровня жидкости по затуханию ультразвуковых волн, распространяющихся в стенке резервуара с исследуемой жидкостью, содержащее излучатель и приемник, установленные на внешней поверхности резервуара, генератор, амплитудный детектор, усилитель, мультивибратор, релейный каскад [Авторское свидетельство СССР №343155, М. кл. G01F 23/28, 22.06.1972].A device for measuring the level of liquid media, which is based on measuring the absorption time of ultrasonic vibrations. In a closed tank, a device is used to control the liquid level by attenuation of ultrasonic waves propagating in the wall of the tank with the test liquid, containing a transmitter and receiver mounted on the outer surface of the tank, a generator, an amplitude detector, an amplifier, a multivibrator, a relay stage [USSR Author's Certificate No. 343155 , M. cl. G01F 23/28, 06/22/1972].

К недостаткам данного метода следует отнести влияние температуры жидкости в резервуаре на амплитуду принятого приемником сигнала, что увеличивает погрешность измерения.The disadvantages of this method include the influence of the temperature of the liquid in the tank on the amplitude of the signal received by the receiver, which increases the measurement error.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату заявляемому является ультразвуковой уровнемер, основанный на измерении времени прохождения акустического ультразвукового импульса по звукопроводу, установленному вертикально внутри емкости, от излучателя, размещенного внутри плавающего на поверхности жидкости поплавка, до приемника [Патент Российской Федерации №2156962, М. кл. G01F 23/296, G01F 23/68, 27.09.2000].The closest in technical essence and the achieved result, the claimed one is an ultrasonic level gauge based on measuring the transit time of an acoustic ultrasonic pulse through a sound pipe installed vertically inside the container, from the emitter located inside the float floating on the liquid surface to the receiver [Patent of the Russian Federation No. 2156962, M class G01F 23/296, G01F 23/68, 09/27/2000].

Недостатком известного уровнемера является то, что данное устройство не обеспечивает одновременного выполнения бесконтактности контроля уровня и удовлетворительной точности.A disadvantage of the known level gauge is that this device does not provide simultaneous contactless level control and satisfactory accuracy.

Задачей изобретения является создание достаточно простого по конструкции, точного и надежного прибора для измерения уровня жидких сред в закрытых резервуарах.The objective of the invention is to provide a fairly simple in design, accurate and reliable instrument for measuring the level of liquid media in closed tanks.

Поставленная задача достигается тем, что в ультразвуковом уровнемере, содержащем импульсный генератор, излучающий и приемный электроакустические преобразователи, в отличие от прототипа излучающий и приемный преобразователи размещены в приемно-излучающем блоке, расположенном на внутренней стороне крышки резервуара с контролируемой жидкостью, при этом излучатель установлен под углом, отличным от прямого, с возможностью регулирования угла подачей электрического импульса на шаговый двигатель, который подключен к излучателю и расположен в приемно-излучающем блоке.This object is achieved in that in an ultrasonic level meter containing a pulse generator, emitting and receiving electro-acoustic transducers, in contrast to the prototype, the radiating and receiving transducers are placed in the receiving-emitting unit located on the inside of the lid of the tank with a controlled fluid, while the emitter is installed under angle, different from the direct, with the ability to adjust the angle by applying an electric pulse to the stepper motor, which is connected to the emitter and located n in the receiving and emitting unit.

Структурная схема предлагаемого ультразвукового уровнемера представлена на чертеже.The structural diagram of the proposed ultrasonic level gauge is presented in the drawing.

Ультразвуковой уровнемер содержит размещенный на внутренней стороне крышки резервуара 1 приемно-излучающий блок 2, состоящий из излучающего и приемного электроакустических преобразователей 3 и 4 и шагового двигателя 5, и подключенный к приемно-излучающему блоку 2 импульсный генератор 6.The ultrasonic level gauge comprises a receiving-emitting unit 2 located on the inner side of the tank lid 1, consisting of a radiating and receiving electro-acoustic transducers 3 and 4 and a stepper motor 5, and a pulse generator 6 connected to the receiving-emitting unit 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Возбуждение излучающего электроакустического преобразователя 3 осуществляется электрическими импульсами генератора 6. Излучающий преобразователь 3 расположен под углом, отличным от прямого. Изменения угла положения излучателя 3 регулируются подачей электрических импульсов на шаговый двигатель 5, соединенный с излучающим преобразователем 3. Полученная продольная ультразвуковая волна, распространяясь под углом, заданным положением излучателя, попадает на боковую стенку резервуара с исследуемой жидкостью 1, после отражения от которой доходит до границы раздела воздух-жидкость. От границы раздела сред с различным волновым сопротивлением ультразвуковой импульс отражается и попадает на боковую стенку резервуара с жидкостью 1. Отраженные от стенки резервуара 1 ультразвуковые колебания, несущие информацию о контролируемом уровне жидкой среды, принимаются приемным электроакустическим преобразователем 4, который преобразует полученный ультразвуковой импульс в электрический импульсный сигнал.The excitation of the emitting electro-acoustic transducer 3 is carried out by electric pulses of the generator 6. The radiating transducer 3 is located at an angle different from the direct one. Changes in the angle of the position of the emitter 3 are regulated by the supply of electric pulses to the stepper motor 5 connected to the emitting transducer 3. The resulting longitudinal ultrasonic wave propagating at an angle given by the position of the emitter enters the side wall of the reservoir with the liquid under investigation 1, after which it reaches the boundary air-liquid section. From the interface between media with different wave impedance, an ultrasonic pulse is reflected and falls on the side wall of the tank with liquid 1. Ultrasonic vibrations reflected from the wall of the tank 1, which carry information about the controlled level of the liquid medium, are received by the receiving electro-acoustic transducer 4, which converts the received ultrasonic pulse into an electric pulse signal.

Таким образом, предлагаемый уровнемер позволяет обеспечить высокую точность и надежность устройства и тем самым решить поставленную задачу. Высокая надежность прибора достигается: отсутствием механической и электрической связи между жидкостью и предлагаемым устройством; использованием в качестве излучателя и приемника ультразвукового импульса пьезокерамических преобразователей. Повышение точности обусловлено увеличением времени прохождения ультразвука от излучателя к приемнику за счет отражения ультразвукового импульса от стенок резервуара с жидкостью, уровень которой контролируется.Thus, the proposed level gauge allows you to provide high accuracy and reliability of the device and thereby solve the problem. High reliability of the device is achieved: the lack of mechanical and electrical connection between the liquid and the proposed device; the use of piezoelectric transducers as an emitter and receiver of an ultrasonic pulse. The increase in accuracy is due to the increase in the ultrasound transit time from the emitter to the receiver due to the reflection of the ultrasonic pulse from the walls of the reservoir with the liquid, the level of which is controlled.

Claims (1)

Ультразвуковой уровнемер, содержащий импульсный генератор, излучающий и приемный электроакустические преобразователи, отличающийся тем, что излучающий и приемный преобразователи размещены в приемно-излучающем блоке, расположенном на внутренней стороне крышки резервуара с контролируемой жидкостью, при этом излучатель установлен под углом, отличным от прямого, с возможностью регулирования угла подачей электрического импульса на шаговый двигатель, который подключен к излучателю и расположен в приемно-излучающем блоке.An ultrasonic level gauge containing a pulse generator, emitting and receiving electro-acoustic transducers, characterized in that the emitting and receiving transducers are placed in the receiving-emitting unit located on the inner side of the lid of the tank with a controlled liquid, while the emitter is installed at an angle different from the direct the ability to adjust the angle by applying an electric pulse to the stepper motor, which is connected to the emitter and located in the receiving-emitting unit.
RU2006116991/28A 2006-05-17 2006-05-17 Ultrasound level meter RU2303243C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006116991/28A RU2303243C1 (en) 2006-05-17 2006-05-17 Ultrasound level meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006116991/28A RU2303243C1 (en) 2006-05-17 2006-05-17 Ultrasound level meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2303243C1 true RU2303243C1 (en) 2007-07-20

Family

ID=38431192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006116991/28A RU2303243C1 (en) 2006-05-17 2006-05-17 Ultrasound level meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2303243C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509985C2 (en) * 2011-06-22 2014-03-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ Media interface sensor (mis) for oil-water filtering plant (owfp)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509985C2 (en) * 2011-06-22 2014-03-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ Media interface sensor (mis) for oil-water filtering plant (owfp)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106441507B (en) The system and method for non-intruding and continuous level gauging are carried out in hydrostatic column
US20210172909A1 (en) Method and apparatus for determining gvf -gas volume fraction- for aerated fluids and liquids in flotation tanks, columns, drums, tubes, vats
AU2004213825B2 (en) Ultrasonic liquid level monitor
US20070169549A1 (en) Method and apparatus for sensing fuel levels in tanks
US8919193B2 (en) Ultrasonic liquid level detector
US20190390991A1 (en) Apparatus and method for measuring the flow velocity of a fluid in a pipe
WO2016161459A1 (en) Acoustic gas volume fraction measurement in a multiphase flowing liquid
US9343055B2 (en) Fluid density stratification location system, device and method
US4403508A (en) Locating interfaces in vertically-layered materials and determining concentrations in mixed materials utilizing acoustic impedance measurements
US20110232381A1 (en) System for monitoring liquid level in underground storage tank
CN207499824U (en) A kind of slurry tank liquid level detection device
KR20140089806A (en) Ultrasonic level measurement device
RU2303243C1 (en) Ultrasound level meter
Tsukada et al. A study of air-coupled ultrasonic flowmeter using beam focusing
RU66029U1 (en) INTEGRATED DEVICE FOR MEASURING FLOW, DENSITY AND VISCOSITY OF OIL PRODUCTS
RU150171U1 (en) ELECTRONIC-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE LEVEL AND DENSITY OF OIL PRODUCTS
RU86001U1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE LIQUID LEVEL BY THE ULTRASONIC METHOD THROUGH THE LOWER WALL OF THE TANK
ATE525019T1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR NON-INVASIVE READING OF DATA FROM A PASSIVE STRAIN SENSOR WITH INTERNAL CALIBRATION STRUCTURE
RU2419074C1 (en) Ultrasonic level gauge
RU53001U1 (en) ELECTRONIC-ACOUSTIC LIQUID MEASUREMENT DEVICE
Liu et al. Flexural wave sidewall sensor for noninvasive measurement of discrete liquid levels in large storage tanks
RU2660307C1 (en) Method of investigation of geometric parameters of cavern of underground gas storage
Smith et al. Measuring the level of liquid in a partially-filled pipe via the ultrasonic pulse-echo method using acoustic modeling
KR101173372B1 (en) Ultrasonic transmitting/receiving device
RU2364841C1 (en) Method for measurement of liquid level

Legal Events

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

Effective date: 20080518