RU2808712C1 - Level detector - Google Patents

Level detector Download PDF

Info

Publication number
RU2808712C1
RU2808712C1 RU2023118797A RU2023118797A RU2808712C1 RU 2808712 C1 RU2808712 C1 RU 2808712C1 RU 2023118797 A RU2023118797 A RU 2023118797A RU 2023118797 A RU2023118797 A RU 2023118797A RU 2808712 C1 RU2808712 C1 RU 2808712C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibrator
resistor
piezoelectric element
output
liquid
Prior art date
Application number
RU2023118797A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники"
Application granted granted Critical
Publication of RU2808712C1 publication Critical patent/RU2808712C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metrology.
SUBSTANCE: devices for measuring the level of liquid media. The level detector includes a housing, a half-wave vibrator attached to the housing using a belt located in the middle of the height of the vibrator, a piezoelectric element acoustically connected to the vibrator, a bandpass amplifier with positive feedback, which includes a piezoelectric element, and an indicator device connected to the output of the amplifier. The first and second resistors and a two-pole switch are introduced into the analyzer, and the indicator device is made in the form of a rectifier, the output of which is connected to the control input of the two-pole switch, while the resistors through the two-pole switch are connected to the feedback circuit of the amplifier in series with the piezoelectric element so that in each position of the switch only one resistor is included in the feedback circuit, and if there is a high level voltage at the output of the comparator, the first resistor is included in the feedback circuit, and the resistance of the first resistor is selected from the condition of disruption of self-oscillations when the vibrator is immersed in liquid to a depth of 2/3 of the vibrator diameter or more, and the resistance of the second resistor is from the condition of maintaining self-oscillations when the vibrator is immersed in liquid to a depth of 1/3 of the vibrator diameter or less.
EFFECT: increased reliability.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно, к сигнализаторам уровня, и предназначено для использования в различных отраслях народного хозяйства преимущественно для контроля уровня жидкостей в объектах, к работе которых предъявляются повышенные требования к надежности.The invention relates to measuring equipment, namely, to level switches, and is intended for use in various sectors of the national economy, primarily for monitoring the level of liquids in objects whose operation is subject to increased reliability requirements.

Известен ультразвуковой сигнализатор уровня, работающий на принципе прохождения, состоящий из высокочастотного генератора, датчика с двумя расположенными соосно на небольшом расстоянии щупами (обычно -пьезоэлектрическими преобразователями, в которых генератором ультразвуковых колебаний является пьезоэлемент), один из которых является излучателем, другой - приемником ультразвуковых колебаний, полосового усилителя и индикаторного устройства с релейным выходом (см. книгу: Контроль уровня с помощью ультразвука. О.И. Бабиков. «Энергия», 1971, стр. 37-38). Принцип действия сигнализатора основан на значительной разности коэффициентов передачи двухщупового датчика в газовой и жидкой средах: акустическая связь между щупами возможна только при заполнении пространства между ними жидкостью. При подъеме (опускании) уровня в какой-то момент жидкость касается верхнего щупа (отрывается от верхнего щупа) и между щупами устанавливается (пропадает) акустическая связь, что проявляется в виде скачкообразного изменения состояния индикаторного устройства. Описанный сигнализатор обладает повышенной информационной надежностью, его продольная ось располагается в контролируемой емкости вертикально (перпендикулярно поверхности жидкости). В случае, когда установка сигнализатора непосредственно в емкости невозможна, его располагают в байпасе - вертикальной трубке, присоединенной к емкости в ее нижнем и верхнем сечениях. В разрыв трубки вваривается камера, в которой монтируется сигнализатор. Для вертикального (как и для горизонтального) расположения двухщупового датчика требуется камера достаточно большого размера, что ограничивает область применения сигнализаторов, использующих принцип прохождения.An ultrasonic level detector is known, operating on the transmission principle, consisting of a high-frequency generator, a sensor with two probes located coaxially at a short distance (usually piezoelectric transducers, in which the generator of ultrasonic vibrations is a piezoelectric element), one of which is an emitter, the other a receiver of ultrasonic vibrations , a bandpass amplifier and an indicator device with a relay output (see the book: Level control using ultrasound. O.I. Babikov. “Energy”, 1971, pp. 37-38). The operating principle of the alarm is based on a significant difference in the transmission coefficients of a two-probe sensor in gas and liquid media: acoustic communication between the probes is possible only when the space between them is filled with liquid. When the level rises (lowers), at some point the liquid touches the upper probe (it comes off the upper probe) and an acoustic connection is established (disappears) between the probes, which manifests itself in the form of an abrupt change in the state of the indicator device. The described signaling device has increased information reliability; its longitudinal axis is located vertically in the controlled container (perpendicular to the surface of the liquid). In cases where it is not possible to install the alarm directly in the tank, it is placed in a bypass - a vertical tube connected to the tank in its lower and upper sections. A chamber is welded into the rupture of the tube in which the alarm is mounted. For the vertical (as well as for the horizontal) arrangement of a double-probe sensor, a chamber of a sufficiently large size is required, which limits the scope of application of signaling devices using the transmission principle.

Существенно меньшие габариты камеры требуются для установки выбранного в качестве прототипа ультразвукового сигнализатора уровня импедансного типа, работающего на принципе демпфирования, который содержит только один щуп (см. книгу: Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой. - М.: Советская энциклопедия, 1979, стр. 319-320). Сигнализатор уровня включает пьезоэлемент, акустически присоединенный к вибратору и электрически включенный в цепь положительной обратной связи полосового усилителя, и подключенное к выходу усилителя индикаторное устройство с релейным выходом. Вибратор представляет собой цилиндрический стержень с пояском для крепления к корпусу щупа, причем общая длина вибратора равна половине длины продольной ультразвуковой волны на частоте резонанса пьезоэлемента, а поясок находится посередине, т.е. в плоскости узла колебаний. Такая конструкция обеспечивает максимальную добротность резонансной системы «пьезоэлемент-вибратор» и гарантирует возникновение автоколебаний в системе «операционный усилитель-пьезоэлемент» при нахождении вибратора в воздухе. Принцип действия сигнализатора основан на срыве возбуждения генератора ультразвуковых колебаний при контакте вибратора с жидкостью. Когда вибратор контактирует с газом (воздухом), сопротивление пьезоэлемента, вносимое излучением (сопротивление излучения), мало, и в схеме создаются условия для возникновения генерации. При этом наличие напряжения на выходе индикаторного устройства свидетельствует о том, что уровень жидкости находится ниже волновода. Когда вибратор погружается в жидкость, сопротивление излучения пьезоэлемента резко увеличивается, его добротность падает, и условия для возникновения генерации нарушаются: отсутствие напряжения на выходе индикаторного устройства свидетельствует о контакте вибратора с жидкостью.Significantly smaller dimensions of the chamber are required to install the impedance-type ultrasonic level detector selected as a prototype, operating on the damping principle, which contains only one probe (see the book: Ultrasound / Edited by I.P. Golyamina. - M.: Soviet Encyclopedia, 1979, pp. 319-320). The level detector includes a piezoelectric element acoustically connected to the vibrator and electrically connected to the positive feedback circuit of the bandpass amplifier, and an indicator device with a relay output connected to the amplifier output. The vibrator is a cylindrical rod with a belt for attachment to the probe body, and the total length of the vibrator is equal to half the length of the longitudinal ultrasonic wave at the resonance frequency of the piezoelectric element, and the belt is located in the middle, i.e. in the plane of the oscillation node. This design ensures maximum quality factor of the resonant piezoelectric element-vibrator system and guarantees the occurrence of self-oscillations in the operational amplifier-piezoelectric element system when the vibrator is in the air. The operating principle of the alarm is based on disruption of the excitation of the ultrasonic vibration generator when the vibrator comes into contact with the liquid. When the vibrator is in contact with gas (air), the resistance of the piezoelectric element introduced by radiation (radiation resistance) is small, and conditions are created in the circuit for generation to occur. In this case, the presence of voltage at the output of the indicator device indicates that the liquid level is below the waveguide. When a vibrator is immersed in a liquid, the radiation resistance of the piezoelectric element increases sharply, its quality factor drops, and the conditions for generation to occur are violated: the absence of voltage at the output of the indicator device indicates contact of the vibrator with the liquid.

Описанный сигнализатор может быть установлен в байпасной трубке как вертикально, так и горизонтально, причем предпочтительной является именно горизонтальная установка, при которой камера имеет минимальные размеры. Особенность работы сигнализатора при горизонтальной установке заключается в том, что в момент срабатывания граница между жидкостью и газом скользит по излучающей поверхности вибратора, вследствие чего изменяется площадь смачиваемой поверхности вибратора и, соответственно, изменяется сопротивление излучения. Поскольку изменение уровня обычно сопровождается колебаниями поверхности жидкости, изменение площади смачиваемой поверхности вибратора и, соответственно, сопротивления излучения тоже носит периодический характер. Периодические изменения сопротивления излучения приводят к периодическому срыву автоколебаний, что проявляется в виде периодического изменения состояния выхода индикаторного устройства (ложных срабатываний). Если сигнализатор находится в контуре управления объекта, ложные срабатывания могут привести к аварийной ситуации.The described alarm device can be installed in the bypass tube both vertically and horizontally, with horizontal installation being preferable, in which the chamber has minimal dimensions. The peculiarity of the operation of the alarm when installed horizontally is that at the moment of activation the boundary between liquid and gas slides along the radiating surface of the vibrator, as a result of which the area of the wetted surface of the vibrator changes and, accordingly, the radiation resistance changes. Since a change in level is usually accompanied by vibrations of the liquid surface, the change in the area of the wetted surface of the vibrator and, accordingly, in the radiation resistance is also periodic. Periodic changes in radiation resistance lead to periodic disruption of self-oscillations, which manifests itself in the form of periodic changes in the state of the output of the indicator device (false positives). If the alarm is located in the control loop of the object, false alarms can lead to an emergency.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, - повышение надежности работы сигнализатора уровня, работающего на принципе демпфирования, при горизонтальном расположении оси вибратора.The problem to which the proposed technical solution is aimed is to increase the reliability of the level switch operating on the damping principle with a horizontal vibrator axis.

Данная задача решается за счет того, что в сигнализатор уровня, включающий корпус, полуволновой вибратор, прикрепленный к корпусу с помощью пояска, расположенного на середине высоты вибратора, пьезоэлемент, акустически присоединенный к вибратору, полосовой усилитель с положительной обратной связью, в которую включен пьезоэлемент, и подключенное к выходу усилителя индикаторное устройство с релейным выходом, введены первый и второй резисторы и двухполюсный переключатель, причем в качестве индикаторного устройства используется выпрямитель, выход которого подключен к управляющему входу двухполюсного переключателя, при этом резисторы через двухполюсный переключатель включены в цепь обратной связи усилителя последовательно с пьезоэлементом так, что в каждом положении переключателя в цепь обратной связи включен только один резистор, причем при наличии на выходе выпрямителя напряжения высокого уровня в цепь обратной связи включается первый резистор, а при наличии напряжения низкого уровня - второй резистор, при этом сопротивление первого резистора подбирается из условия срыва автоколебаний при погружении вибратора в жидкость на глубину, составляющую 2/3 диаметра вибратора и более, а сопротивление второго резистора - из условия поддержания автоколебаний при погружении вибратора в жидкость на глубину, составляющую 1/3 диаметра вибратора и менее.This problem is solved due to the fact that in a level switch that includes a housing, a half-wave vibrator attached to the housing using a belt located in the middle of the height of the vibrator, a piezoelectric element acoustically connected to the vibrator, a bandpass amplifier with positive feedback, which includes a piezoelectric element, and an indicator device with a relay output connected to the output of the amplifier, first and second resistors and a two-pole switch are introduced, and a rectifier is used as an indicator device, the output of which is connected to the control input of the two-pole switch, while the resistors through the two-pole switch are connected to the feedback circuit of the amplifier in series with a piezoelectric element so that in each switch position only one resistor is included in the feedback circuit, and if there is a high level voltage at the output of the rectifier, the first resistor is included in the feedback circuit, and if there is a low level voltage, the second resistor is included, and the resistance of the first resistor is selected from the condition of disruption of self-oscillations when the vibrator is immersed in liquid to a depth of 2/3 of the vibrator diameter or more, and the resistance of the second resistor is selected from the condition of maintaining self-oscillations when the vibrator is immersed in liquid to a depth of 1/3 of the vibrator diameter or less.

Сущность изобретения поясняется рисунками, на которых представлены: на фиг. 1 - блок-схема предлагаемого сигнализатора и схема его установки в байпасную трубку контролируемой емкости, на фиг. 2 - схема расположения уровней срабатывания сигнализатора при подключении первого и второго резисторов.The essence of the invention is illustrated by the drawings, which show: FIG. 1 - block diagram of the proposed alarm device and a diagram of its installation in the bypass tube of the controlled container; in FIG. 2 - diagram of the alarm response levels when connecting the first and second resistors.

Сигнализатор уровня (фиг. 1) содержит круглый корпус 1, к которому с помощью пояска, расположенного на середине высоты, прикреплен цилиндрический полуволновой вибратор 2. К вибратору акустически присоединен (например, приклеен) пьезоэлемент 3 цилиндрической формы. Пьезоэлемент 3 включен в цепь обратной связи полосового усилителя с положительной обратной связью 4 через двухполюсный переключатель 5 (например, электромеханическое реле, управляющим входом которого является обмотка): в одном положении реле - через первый резистор 6 с меньшим сопротивлением, в другом положении - через второй резистор 7 с большим сопротивлением. Выход усилителя 4 подключен к входу выпрямителя 8, выход которого подключен к управляющему входу двухполюсного переключателя 5. Корпус 1 устанавливается горизонтально в камеру 9, вваренную в байпасную трубку 10, присоединенную к контролируемой емкости 11 в ее нижнем и верхнем сечениях. Уровень жидкости в емкости 11 совпадает с уровнем в байпасной трубке 10.The level switch (Fig. 1) contains a round body 1, to which a cylindrical half-wave vibrator 2 is attached using a belt located in the middle of the height. A cylindrical piezoelectric element 3 is acoustically attached to the vibrator (for example, glued). Piezoelectric element 3 is connected to the feedback circuit of a bandpass amplifier with positive feedback 4 through a two-pole switch 5 (for example, an electromechanical relay, the control input of which is a winding): in one position of the relay - through the first resistor 6 with a lower resistance, in another position - through the second resistor 7 with high resistance. The output of the amplifier 4 is connected to the input of the rectifier 8, the output of which is connected to the control input of the double-pole switch 5. The housing 1 is installed horizontally in the chamber 9, welded into the bypass tube 10, connected to the controlled tank 11 in its lower and upper sections. The liquid level in container 11 coincides with the level in bypass tube 10.

Сигнализатор работает следующим образом. Пусть в начальный момент уровень воды располагается ниже вибратора 2, т.е. он находится в воздухе. Отток энергии в воздух из-за низкой плотности воздуха незначителен, поэтому сопротивление цепи обратной связи равно сумме сопротивления внутренних потерь пьезоэлемента 3 и сопротивления первого резистора 6. Указанное суммарное сопротивление таково, что в цепи обратной связи усилителя 4 поддерживаются незатухающие колебания на резонансной частоте, определяемой осевой длиной вибратора 2. Выпрямитель 8 преобразовывает синусоидальный выходной сигнал усилителя 4 в постоянное напряжение, которым двухполюсный переключатель 5 включает в цепь обратной связи резистор 6. При подъеме уровня в байпасе вибратор 2 начинает погружаться в жидкость. При погружении возникает отток энергии в жидкость, к сопротивлению цепи обратной связи добавляется сопротивление излучения, потери в контуре увеличиваются, и колебания в какой-то момент срываются. Сопротивление резистора 6 подобрано таким образом, что срыв автоколебаний происходит при погружении вибратора 2 на глубину, составляющую 2/3 диаметра вибратора (плоскость А-А) и более. При срыве колебаний уровень напряжения на выходе выпрямителя 8 скачком изменяется с высокого на низкий и переводит двухполюсный переключатель 5 во второе положение. При этом в цепь обратной связи автогенератора вместо первого резистора 6 включается второй резистор 7, сопротивление которого больше сопротивления резистора 6 и подобрано таким образом, что возобновление автоколебаний происходит при погружении вибратора на глубину, составляющую 1/3 диаметра вибратора (плоскость Б-Б) и менее. В этом случае небольшие случайные колебания уровня (размах которых не превышает 1/3 диаметра вибратора) не могут привести к срабатыванию сигнализатора, т.е. вероятность появления ложных срабатываний (проявляющихся как «дребезг» сигнала компаратора) существенно снижается.The alarm works as follows. Let at the initial moment the water level be located below vibrator 2, i.e. he is in the air. The outflow of energy into the air due to the low air density is insignificant, therefore the resistance of the feedback circuit is equal to the sum of the resistance of the internal losses of the piezoelectric element 3 and the resistance of the first resistor 6. The specified total resistance is such that in the feedback circuit of the amplifier 4 continuous oscillations are maintained at the resonant frequency determined the axial length of the vibrator 2. The rectifier 8 converts the sinusoidal output signal of the amplifier 4 into a direct voltage, with which the bipolar switch 5 turns on the resistor 6 in the feedback circuit. When the level in the bypass rises, the vibrator 2 begins to be immersed in the liquid. When immersed, an outflow of energy into the liquid occurs, radiation resistance is added to the resistance of the feedback circuit, losses in the circuit increase, and the oscillations at some point break down. The resistance of resistor 6 is selected in such a way that self-oscillations are disrupted when vibrator 2 is immersed to a depth of 2/3 of the vibrator diameter (plane A-A) or more. When the oscillations fail, the voltage level at the output of rectifier 8 changes abruptly from high to low and moves the two-pole switch 5 to the second position. In this case, instead of the first resistor 6, a second resistor 7 is connected to the feedback circuit of the self-oscillator, the resistance of which is greater than the resistance of resistor 6 and is selected in such a way that the resumption of self-oscillations occurs when the vibrator is immersed to a depth of 1/3 of the vibrator diameter (plane BB) and less. In this case, small random level fluctuations (the range of which does not exceed 1/3 of the vibrator diameter) cannot trigger the alarm, i.e. the likelihood of false positives (manifested as “bouncing” of the comparator signal) is significantly reduced.

Были проведены сравнительные испытания макета предлагаемого и известного сигнализаторов уровня с диаметром вибраторов 8 мм. Сигнализаторы устанавливались горизонтально в емкости с водой так, чтобы при изменении уровня они срабатывали одновременно. Сигнализатор, изготовленный в соответствии с заявляемым техническим решением, был настроен таким образом, что возобновление автоколебаний происходило при погружении вибратора на 2,5 мм. После срабатывания сигнализаторов в емкости создавались колебания уровня с амплитудой 2 мм. Испытание показало, что колебания уровня приводят к появлению ложных срабатываний у известного сигнализатора, в то время как у предлагаемого сигнализатора они отсутствуют в пределах разности уровней (плоскости А-А и Б-Б), при которых происходит срыв автоколебаний и их возобновление (составлявшей 2,5 мм). Указанная разность обычно называется дифференциалом срабатывания, т.е. применение заявляемого технического решения создает у сигнализатора, работающего на принципе демпфирования, дифференциал срабатывания, который можно регулировать подбором величин первого и второго сопротивлений.Comparative tests of the prototype of the proposed and known level switches with a vibrator diameter of 8 mm were carried out. The alarms were installed horizontally in a container of water so that when the level changed, they were triggered simultaneously. The signaling device, manufactured in accordance with the claimed technical solution, was configured in such a way that self-oscillations resumed when the vibrator was immersed by 2.5 mm. After the alarms were triggered, level fluctuations with an amplitude of 2 mm were created in the tank. The test showed that level fluctuations lead to false alarms in the known alarm device, while in the proposed alarm device they are absent within the level difference (plane A-A and B-B), at which the self-oscillations are disrupted and resumed (which amounted to 2 .5 mm). The specified difference is usually called the operating differential, i.e. The application of the proposed technical solution creates a response differential for the signaling device operating on the damping principle, which can be adjusted by selecting the values of the first and second resistances.

Таким образом, применение заявляемого технического решения обеспечивает повышение надежности контроля уровня с помощью ультразвукового сигнализатора, основанного на принципе демпфирования, при его расположении в байпасе - за счет исключения ложных срабатываний при наличии колебаний уровня в момент срабатывания.Thus, the use of the proposed technical solution ensures increased reliability of level control using an ultrasonic alarm device based on the damping principle, when located in the bypass - by eliminating false alarms in the presence of level fluctuations at the time of operation.

Дополнительным достоинством описанного технического решения является предотвращение ложных срабатываний за счет перекрестной акустической помехи в случае, когда в общем корпусе размещаются три вышеописанных датчика, как, например, в сигнализаторе ИС-555. Трехканальный сигнализатор применяют в случаях, когда требуется обеспечить повышенную надежность контролируемого объекта, например, в космической или авиационной технике, атомной промышленности (при этом обычно используется мажоритарный принцип резервирования «2 из 3»: сигнализатор считается сработавшим, если сработали два из трех входящих в его состав датчиков). Для уменьшения взаимовлияния каналов частоты автоколебаний разносятся на величину, превышающую ширину полосы пропускания. Для этого вибраторы выполняются с разными (достаточно близкими) резонансными частотами. При этом той части акустической энергии, которая поступает через корпус датчика через крепежные пояски вибраторов от находящегося в режиме автоколебаний датчика на соседний датчик недостаточно для возбуждения в последнем вынужденных колебаний за счет эффекта «захвата частоты». Вибраторы датчиков располагаются на разной высоте, причем стенки камеры находятся на небольшом расстоянии от вибраторов. Как показал опыт эксплуатации трехканальных сигнализаторов, при прохождении через камеру поверхности раздела «газ/жидкость» (уровня) возникают ложные срабатывания, когда при частичном погружении в жидкость одного из каналов, за счет поступления на уже погруженный в жидкость другой канал ультразвуковой волны в последнем возобновляются автоколебания на частоте первого канала, т.е. его состояние изменяется с «жидкость» на «газ». Применение заявляемого технического решения благодаря наличию дифференциала срабатывания исключает подобные ложные срабатывания.An additional advantage of the described technical solution is the prevention of false alarms due to cross-acoustic interference in the case when three of the above-described sensors are placed in a common housing, as, for example, in the IS-555 alarm device. A three-channel alarm is used in cases where it is necessary to ensure increased reliability of the monitored object, for example, in space or aviation technology, the nuclear industry (in this case, the majority redundancy principle “2 out of 3” is usually used: the alarm is considered to have been triggered if two of the three included in it have triggered composition of sensors). To reduce the mutual influence of channels, the frequencies of self-oscillations are separated by an amount exceeding the bandwidth. For this purpose, vibrators are made with different (fairly close) resonant frequencies. In this case, that part of the acoustic energy that enters through the sensor body through the mounting belts of the vibrators from the sensor in the self-oscillation mode to the adjacent sensor is not enough to excite forced oscillations in the latter due to the “frequency locking” effect. The sensor vibrators are located at different heights, with the chamber walls located at a short distance from the vibrators. As experience in the operation of three-channel alarms has shown, when the gas/liquid interface (level) passes through the chamber, false alarms occur when, when one of the channels is partially immersed in the liquid, due to the arrival of an ultrasonic wave in the other channel already immersed in the liquid, the ultrasonic waves in the latter are resumed self-oscillations at the frequency of the first channel, i.e. its state changes from “liquid” to “gas”. The use of the proposed technical solution, due to the presence of an operating differential, eliminates such false alarms.

Claims (1)

Сигнализатор уровня, включающий корпус, полуволновой вибратор, прикрепленный к корпусу с помощью пояска, расположенного на середине высоты вибратора, пьезоэлемент, акустически присоединенный к вибратору, полосовой усилитель с положительной обратной связью, в которую включен пьезоэлемент, и подключенное к выходу усилителя индикаторное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый и второй резисторы и двухполюсный переключатель, причем индикаторное устройство выполнено в виде выпрямителя, выход которого подключен к управляющему входу двухполюсного переключателя, при этом резисторы через двухполюсный переключатель включены в цепь обратной связи усилителя последовательно с пьезоэлементом так, что в каждом положении переключателя в цепь обратной связи включен только один резистор, причем при наличии на выходе компаратора напряжения высокого уровня в цепь обратной связи включается первый резистор, при этом сопротивление первого резистора подбирается из условия срыва автоколебаний при погружении вибратора в жидкость на глубину, составляющую 2/3 диаметра вибратора и более, а сопротивление второго резистора - из условия поддержания автоколебаний при погружении вибратора в жидкость на глубину, составляющую 1/3 диаметра вибратора и менее.A level detector, including a housing, a half-wave vibrator attached to the housing using a belt located in the middle of the height of the vibrator, a piezoelectric element acoustically connected to the vibrator, a bandpass amplifier with positive feedback, which includes a piezoelectric element, and an indicator device connected to the output of the amplifier, characterized by in that, in order to increase reliability, the first and second resistors and a two-pole switch are introduced into it, and the indicator device is made in the form of a rectifier, the output of which is connected to the control input of the two-pole switch, while the resistors through the two-pole switch are connected to the feedback circuit of the amplifier in series with a piezoelectric element so that in each switch position only one resistor is connected to the feedback circuit, and if there is a high level voltage at the output of the comparator, the first resistor is connected to the feedback circuit, and the resistance of the first resistor is selected from the condition of disruption of self-oscillations when the vibrator is immersed in liquid to a depth of 2/3 of the vibrator diameter or more, and the resistance of the second resistor - from the condition of maintaining self-oscillations when the vibrator is immersed in liquid to a depth of 1/3 of the vibrator diameter or less.
RU2023118797A 2023-07-14 Level detector RU2808712C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808712C1 true RU2808712C1 (en) 2023-12-01

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU260992A1 (en) * Особое конструкторское бюро проектированию средств автоматизации , контрол электроэрозионного оборудовани METHOD OF ANCHORING A VIBRATIONAL SYSTEM [ULTRASOUND INSTALLATION
SU121606A1 (en) * 1956-11-16 1958-11-30 Л.О. Макаров Ultrasonic vibrator, for example, for abrasive treatment
GB836425A (en) * 1955-07-29 1960-06-01 Gen Electric Improvements relating to voltage measuring apparatus
WO1988008985A1 (en) * 1987-05-05 1988-11-17 Beckman Instruments, Inc. Sonic system for measuring liquid height or level
EP1624291B1 (en) * 2004-08-02 2012-10-10 VEGA Grieshaber KG Self-diagnosis of a vibrating level gauge

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU260992A1 (en) * Особое конструкторское бюро проектированию средств автоматизации , контрол электроэрозионного оборудовани METHOD OF ANCHORING A VIBRATIONAL SYSTEM [ULTRASOUND INSTALLATION
GB836425A (en) * 1955-07-29 1960-06-01 Gen Electric Improvements relating to voltage measuring apparatus
SU121606A1 (en) * 1956-11-16 1958-11-30 Л.О. Макаров Ultrasonic vibrator, for example, for abrasive treatment
WO1988008985A1 (en) * 1987-05-05 1988-11-17 Beckman Instruments, Inc. Sonic system for measuring liquid height or level
EP1624291B1 (en) * 2004-08-02 2012-10-10 VEGA Grieshaber KG Self-diagnosis of a vibrating level gauge

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой. - М.: Советская энциклопедия, 1979, стр. 319-320. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4034730B2 (en) Liquid level measuring device
US4383443A (en) Liquid-level measurement
US4213337A (en) Liquid level sensing devices
CA2516197C (en) Ultrasonic liquid level monitor
JP5603412B2 (en) Heterogeneous fluid density measuring device
US2990543A (en) Sensing the presence or absence of material
JP3806352B2 (en) Device for detecting the filling level of the filling in the container and device for detecting the concentration of the filling in the container
US3220258A (en) Sensing the presence or absence of material
US4299114A (en) Method of testing the integrity of an ultrasonic system for sensing liquid-fluid interfaces
JP2960726B2 (en) Device for measuring and / or monitoring the filling level
JPS6098315A (en) Device for detecting and/or monitoring previously determinedfilling level in vessel
JP4077046B2 (en) Ultrasonic level detector
JPS58190723A (en) Detector for level
CN102066884B (en) System and method for sensing liquid levels
US2990482A (en) Transducer assembly
RU2808712C1 (en) Level detector
US5943294A (en) Level detector for fluent material
JP2880502B2 (en) Apparatus for achieving and / or monitoring a predetermined filling level in a container
US5748562A (en) Level detector for solids
US3050720A (en) System for sensing a change in an ambient condition
JP2880503B2 (en) Apparatus for achieving and / or monitoring a predetermined filling level in a container
EP3670005A1 (en) Ultrasonic transducer device, air suspension device comprising an ultrasonic transducer device and method for controlling an ultrasonic transducer device
GB2351805A (en) Level detector for fluent material
JPH02159522A (en) Filling condition measuring apparatus
RU2126957C1 (en) Level position pickup