RU2419074C1 - Ультразвуковой уровнемер - Google Patents
Ультразвуковой уровнемер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419074C1 RU2419074C1 RU2010105431/28A RU2010105431A RU2419074C1 RU 2419074 C1 RU2419074 C1 RU 2419074C1 RU 2010105431/28 A RU2010105431/28 A RU 2010105431/28A RU 2010105431 A RU2010105431 A RU 2010105431A RU 2419074 C1 RU2419074 C1 RU 2419074C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- electro
- ultrasonic
- level gauge
- reflector
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к ультразвуковым контрольно-измерительным устройствам и может быть использовано для контроля уровня жидкостей в резервуарах. Сущность изобретения: устройство содержит электроакустический преобразователь, блок измерения и регистрации, вертикально закрепленный звукопровод, заполненный жидкостью, на конце которого установлен электроакустический преобразователь. Отражатель в конце звукопровода выполнен в виде угольника с прямым углом между сторонами и горизонтальной площадкой между ними, который ориентирован относительно звукопровода таким образом, что часть излучения от электроакустического преобразователя попадает на горизонтальную площадку под прямым углом, а часть - на сторону угольника под углом в 45° к поверхности. Технический результат: повышение надежности, упрощение и повышение точности измерения уровня жидкости в резервуарах, в том числе и подземных. 1 ил.
Description
Изобретение относится к ультразвуковым контрольно-измерительным устройствам и может быть использовано для контроля уровня жидкостей в резервуарах.
Известен ультразвуковой уровнемер, зондирующий поверхность жидкости ультразвуковым излучением через газовую среду и измеряющий время распространения ультразвуковых колебаний от излучателя до границы раздела двух сред и обратно (Уровнемер ультразвуковой. Руководство по эксплуатации. Санкт-Петербург. Размещен на сайте www.vzljot.ru).
Недостатками такого уровнемера является сложность создания электроакустических преобразователей, имеющих малые габариты и вес (Хамидуллин В.К. Ультразвуковые контрольно-измерительные устройства и системы. Издательство Ленинградского университета, 1989, с.152-154), а также необходимость в применении мощных электроакустических преобразователей для компенсации значительного затухания интенсивности ультразвуковых колебаний, которое наблюдается при распространении их в газовой среде (А.А.Горбатов, Г.Е.Рудашевский. Акустические методы измерения расстояний и управления. Энергоиздат 1981, с.39-44).
Известен импульсный измеритель уровня жидкости, измеряющий уровень жидкости в резервуаре, зондируя поверхность жидкости через стенку сосуда электроакустическим преобразователем, прикрепленным ко дну резервуара с наружной стороны (И.А.Бородина и др. Акустические методы измерения и контроля уровней жидкости в резервуарах. Издательство Саратовского университета, 2002, с.9-14). Применение такого уровнемера затруднительно, если сосуд с жидкостью находится под землей и отсутствует доступ к его донной поверхности с наружной стороны.
Известен уровнемер-сигнализатор ультразвуковой УУС, позволяющий измерить уровень жидкости в резервуаре с недоступной донной стенкой, содержащий погружной датчик, который размещается на специальной штанге, опускаемой на дно сосуда через фланец (http://benc.kiev.ua/).
Недостатком такого уровнемера является сложность его эксплуатации, так как непосредственно излучатель-приемник акустических колебаний погружен в жидкость, и при выходе его из строя необходима остановка технологического процесса и разгерметизация сосуда, что особенно нежелательно при наличии в резервуаре токсичной жидкости (например, этилмеркаптан, применяемый в газовой промышленности для одоризации природного газа).
Прототипом предлагаемого изобретения является ультразвуковое устройство для измерения уровня жидкостей (авторское свидетельство СССР №1721444, кл. G01F 23/28. Опубликовано в бюл. №11 от 23.03.92), содержащее заполненный жидкостью звукопровод, выполненный в виде трубы L-образной формы, на одном конце которой закреплен электроакустический преобразователь, а другой конец закрыт пластиной, (причем сгибы звукопровода снабжены отражателями, установленными под углом 45° относительно осевой линии трубы), поплавок, установленный снаружи звукопровода, от которого должно происходить отражение ультразвуковых волн.
К недостаткам прототипа относятся наличие в составе устройства подвижного поплавка, уровень погружения которого зависит от свойств жидкости, отсутствие учета зависимости скорости распространения ультразвука от температуры, а также наличие на нижнем конце звукопровода пластины, которая уменьшает интенсивность падающих на поверхность поплавка ультразвуковых волн.
Техническим результатом применения предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно в нем отсутствуют подвижные части в составе, учитывается зависимость скорости распространения ультразвуковых волн от температуры, а также не содержит в составе пластину на нижнем конце звукопровода.
Сущность изобретения заключается в том, что отражатель в конце звукопровода выполнен в виде угольника с прямым углом между его сторонами и горизонтальной площадкой между ними, который ориентирован относительно звукопровода таким образом, что часть излучения от электроакустического преобразователя попадает на горизонтальную площадку под прямым углом, а часть - на сторону угольника под углом в 45° к поверхности.
На чертеже приведена схема ультразвукового уровнемера, поясняющая его устройство и принцип работы.
Ультразвуковой уровнемер состоит из вертикально закрепленного на резервуаре 5 с жидкостью звукопровода 3, на нижнем конце которого установлен отражатель 4 в виде угольника с прямым углом между сторонами и горизонтальной площадкой между ними. Нижний конец звукопровода с отражателем погружается в жидкость (уровень которой необходимо измерить) до дна резервуара. На верхнем конце звукопровода, находящегося с наружной стороны резервуара, установлено 90° колено 2, на котором устанавливается электроакустический преобразователь 1. Ко второму выходу колена подводится трубопровод, по которому происходит процесс перемещения жидкости в резервуар или из него.
Уровнемер работает следующим образом. Для работы уровнемера необходимо, чтобы звукопровод и колено были заполнены жидкостью. Их заполнение жидкостью произойдет при операциях по перемещению жидкости через звукопровод. Если жидкость уже находится в резервуаре, то звукопровод и колено заполняют жидкостью, создав в резервуаре избыточное давление. Ультразвуковые импульсы, излучаемые электроакустическим преобразователем 1 через стенку колена 2, попадают в звукопровод и, распространяясь в нем, достигают отражателя 4. Часть излучения отразится от горизонтальной площадки отражателя и по звукопроводу вернется к электроакустическому преобразователю. Другая часть излучения попадет на наклонную поверхность отражателя, отразившись от нее, достигнет другой наклонной поверхности отражателя и, отразившись от нее, достигнет границы раздела газ-жидкость 6 под прямым углом. Отразившись от этой границы, ультразвуковая волна вернется к электроакустическому преобразователю. Зная расстояние от электроакустического преобразователя до горизонтальной площадки отражателя (его предварительно необходимо измерить), время распространения ультразвуковой волны до отражателя и время распространения до поверхности жидкость-газ, определяют уровень жидкости в резервуаре по формулам
l1=ν·t1; l1+h=ν·t2
где
l1 - расстояние (фиксированное значение для данного резервуара) от электроакустического преобразователя до дна резервуара;
ν - скорость распространения ультразвука в жидкости;
t1 - время распространения ультразвука от электроакустического преобразователя до дна резервуара;
t2 - время распространения ультразвука от электроакустического преобразователя до уровня жидкости
Claims (1)
- Ультразвуковое устройство для измерения уровня жидкости в резервуарах, содержащее электроакустический преобразователь, блок измерения и регистрации, заполненный рабочей жидкостью вертикально закрепленный звукопровод, на одном конце которого установлен электроакустический преобразователь, отличающееся тем, что отражатель на конце звукопровода выполнен в виде угольника с прямым углом между сторонами и горизонтальной площадкой между ними, который ориентирован относительно звукопровода таким образом, что часть излучения от электроакустического преобразователя попадает на горизонтальную площадку под прямым углом, а часть - на сторону угольника под углом в 45° к поверхности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010105431/28A RU2419074C1 (ru) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | Ультразвуковой уровнемер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010105431/28A RU2419074C1 (ru) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | Ультразвуковой уровнемер |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2419074C1 true RU2419074C1 (ru) | 2011-05-20 |
Family
ID=44733765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010105431/28A RU2419074C1 (ru) | 2010-02-15 | 2010-02-15 | Ультразвуковой уровнемер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2419074C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU178615U1 (ru) * | 2017-04-04 | 2018-04-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Сенсорные беспроводные системы" | Устройство измерения уровня и плотности нефтепродуктов |
-
2010
- 2010-02-15 RU RU2010105431/28A patent/RU2419074C1/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU178615U1 (ru) * | 2017-04-04 | 2018-04-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Сенсорные беспроводные системы" | Устройство измерения уровня и плотности нефтепродуктов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106441507B (zh) | 在圆柱形容器中进行非侵入且连续液位测量的系统和方法 | |
ES2727939T3 (es) | Sistema de medición de nivel | |
US20160169839A1 (en) | Ultrasonic Rag Layer Detection System And Method For Its Use | |
US9343055B2 (en) | Fluid density stratification location system, device and method | |
Furlan et al. | Development of A-scan ultrasound technique for measuring local particle concentration in slurry flows | |
US8919193B2 (en) | Ultrasonic liquid level detector | |
Leighton et al. | Acoustic detection of gas bubbles in a pipe | |
US10088454B2 (en) | Speed of sound and/or density measurement using acoustic impedance | |
Gratiot et al. | An acoustic Doppler velocimeter (ADV) for the characterisation of turbulence in concentrated fluid mud | |
Guney et al. | Use of UVP to investigate the evolution of bed configuration | |
Addali | Monitoring gas void fraction in two-phase flow with acoustic emission | |
RU2419074C1 (ru) | Ультразвуковой уровнемер | |
CN105486381A (zh) | 一种声波水位计 | |
RU150171U1 (ru) | Электронно-акустическое устройство измерения уровня и плотности нефтепродуктов | |
JP7188696B2 (ja) | 超音波液位測定装置並びに超音波センサの設置位置算出方法 | |
RU2478917C2 (ru) | Расходомер жидких сред в безнапорных трубопроводах | |
RU2303243C1 (ru) | Ультразвуковой уровнемер | |
RU53001U1 (ru) | Электронно-акустическое устройство измерения уровня жидкости | |
Messer et al. | Main effects on the accuracy of Pulsed-Ultrasound-Doppler-Velocimetry in the presence of rigid impermeable walls | |
Soldatov et al. | Ultrasonic level gauge of light oil | |
RU2375682C1 (ru) | Датчик ультразвукового расходомера | |
RU178615U1 (ru) | Устройство измерения уровня и плотности нефтепродуктов | |
JP2003215112A (ja) | 超音波密度計 | |
RU2532143C1 (ru) | Метод определения нелинейного акустического параметра жидкостей и устройство для его осуществления | |
SU1721444A1 (ru) | Ультразвуковое устройство дл измерени уровн жидкостей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120216 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130410 |