RU47098U1 - ULTRASONIC LEVEL METER - Google Patents

ULTRASONIC LEVEL METER Download PDF

Info

Publication number
RU47098U1
RU47098U1 RU2005104330/22U RU2005104330U RU47098U1 RU 47098 U1 RU47098 U1 RU 47098U1 RU 2005104330/22 U RU2005104330/22 U RU 2005104330/22U RU 2005104330 U RU2005104330 U RU 2005104330U RU 47098 U1 RU47098 U1 RU 47098U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
output
trigger
measuring
input
Prior art date
Application number
RU2005104330/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.С. Макаров
А.И. Солдатов
П.В. Сорокин
С.А. Цехановский
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический 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 Томский политехнический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority to RU2005104330/22U priority Critical patent/RU47098U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU47098U1 publication Critical patent/RU47098U1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Полезная модель направлена на уменьшение погрешности измерения уровня жидкости в резервуарах горизонтального типа. Ультразвуковой уровнемер, состоящий из многоканального генератора, генератора стробирующих импульсов, блока обработки и индикации, измерительного и эталонного каналов. Электронная часть эталонного канала состоит из последовательно соединенных обратимого электроакустического преобразователя, усилителя и триггера. Акустическая часть эталонного канала состоит из обратимого электроакустического преобразователя и отражателя, находящихся внутри волновода с продольной щелью. Электронная часть измерительного канала состоит из последовательно соединенных обратимого электроакустического преобразователя, усилителя, триггера и блока автоматического регулирования усиления. Акустическая часть измерительного канала выполнена в виде Г-образной трубы, состоящей из вертикального, с продольной щелью, и горизонтального участка с отверстием в нижней части для удаления отложений, в горизонтальном участке трубы размещены преобразователь, излучающая поверхность которого расположена вертикально, и отражатель ориентированный под углом 45° к поверхности преобразователя. Ультразвуковой уровнемер обладает повышенной точностью измерения уровня. Указанный технический результат достигается тем, что учитывается время задержки переключения триггера измерительного канала. Определение уровня жидкости в резервуаре производится по известному времени распространения ультразвука в измерительном канале с учетом задержки переключения триггера и средней скорости, определенной в эталонном канале. Вычисления производятся в блоке обработки и индикации.The utility model is aimed at reducing the error in measuring the liquid level in horizontal tanks. An ultrasonic level gauge consisting of a multi-channel generator, a strobe pulse generator, a processing and indication unit, and measuring and reference channels. The electronic part of the reference channel consists of a series-connected reversible electro-acoustic transducer, amplifier and trigger. The acoustic part of the reference channel consists of a reversible electro-acoustic transducer and a reflector located inside the waveguide with a longitudinal slit. The electronic part of the measuring channel consists of a series-connected reversible electro-acoustic transducer, amplifier, trigger and automatic gain control unit. The acoustic part of the measuring channel is made in the form of a L-shaped pipe, consisting of a vertical, with a longitudinal slit, and a horizontal section with an opening in the lower part for removing deposits, in the horizontal section of the pipe there is a transducer whose radiating surface is vertical and the reflector is oriented at an angle 45 ° to the surface of the transducer. The ultrasonic level gauge has a high level measurement accuracy. The specified technical result is achieved by taking into account the delay time of switching the trigger of the measuring channel. The liquid level in the tank is determined by the known propagation time of ultrasound in the measuring channel, taking into account the delay in switching the trigger and the average speed determined in the reference channel. Calculations are made in the processing and display unit.

Description

Полезная модель относится к ультразвуковым локационным измерителям уровня жидкости в резервуарах на автозаправочных станциях и нефтебазах, а также в химической, нефтяной и других отраслях народного хозяйства.The utility model relates to ultrasonic location-based liquid level meters in tanks at gas stations and oil depots, as well as in the chemical, oil and other sectors of the national economy.

Известен ультразвуковой уровнемер [А.С. СССР №1064147, кл. G 01 F 23/28, Ультразвуковой уровнемер. - опубл.30.12.1983. Бюл. №48], содержащий генератор импульсов возбуждения, устройство для устранения погрешности от непостоянства скорости ультразвука, выполненное в виде ультразвуковой линии задержки с приемо-излучающими пьезопреобразователями, погруженными в жидкость, уровень которой измеряется, генератор стробирующих импульсов, приемные устройства, измерительные триггеры и устройства для обработки и индикации полученной информации. Компенсация скоростной погрешности, обусловленной зависимостью скорости ультразвука от температуры и химического состава контролируемой жидкости, осуществляется за счет того, что измерение времени распространения ультразвуковых колебаний в измерительном канале, производится с помощью контура автоциркуляции в ультразвуковой линии задержки, так что период циркуляции зависит от скорости ультразвука в контролируемой среде и, следовательно, результата измерений, то есть количество циклов за время измерения уровня, не зависит от скорости ультразвука в контролируемой среде.Known ultrasonic level gauge [A.S. USSR No. 1064147, cl. G 01 F 23/28, Ultrasonic level transmitter. - publ. 12/30/1983. Bull. No. 48], containing an excitation pulse generator, a device for eliminating errors from the inconstancy of ultrasound speed, made in the form of an ultrasonic delay line with receiving-emitting piezoelectric transducers immersed in the liquid whose level is measured, a gate pulse generator, receiving devices, measuring triggers and devices for processing and displaying the information received. Compensation of the speed error due to the dependence of the ultrasound speed on the temperature and chemical composition of the controlled fluid is carried out due to the fact that the propagation time of ultrasonic vibrations in the measuring channel is measured using the auto-circulation circuit in the ultrasonic delay line, so that the circulation period depends on the speed of ultrasound in controlled environment and, consequently, the measurement result, that is, the number of cycles during the level measurement, does not depend on the speed and ultrasound in a controlled environment.

Недостатком известного устройства является высокая погрешность измерений, обусловленная градиентом скорости ультразвука в жидкости в вертикальной плоскости из-за градиента температуры и плотности.A disadvantage of the known device is the high measurement error due to the gradient of the speed of ultrasound in the liquid in the vertical plane due to the temperature and density gradient.

Известен ультразвуковой уровнемер [Свидетельство РФ на полезную модель №16313 от 20.12.2001, Опубл. 20.12.2004, Бюл. №35], выбранный в качестве прототипа, содержащий многоканальный генератор, генератор Known ultrasonic level gauge [Certificate of the Russian Federation for utility model No. 16313 of 12/20/2001, Publ. 12/20/2004, Bull. No. 35], selected as a prototype, containing a multi-channel generator, generator

стробирующих импульсов, блок обработки и индикации, измерительный и эталонный канал. Электронная часть измерительного канала состоит из последовательно соединенных обратимого электроакустического преобразователя, усилителя и триггера, первый вход которого подключен к выходу усилителя измерительного канала. Электронная часть эталонного канала состоит из последовательно соединенных обратимого электроакустического преобразователя, усилителя и триггера, первый вход которого подключен к выходу усилителя эталонного канала. Первый и второй выходы многоканального генератора подключены соответственно к обратимым электроакустическим преобразователям измерительного и эталонного каналов, а его третий выход подключен к входу генератора стробирующих импульсов. Первый выход многоканального генератора подключен к второму входу триггера измерительного канала, выход которого подключен к первому входу блока обработки и индикации. Второй вход многоканального генератора подключен к выходу триггера эталонного канала. Второй выход генератора стробирующих импульсов подключен к второму входу триггера эталонного канала.gating pulses, processing and indication unit, measuring and reference channel. The electronic part of the measuring channel consists of a series-connected reversible electro-acoustic transducer, amplifier and trigger, the first input of which is connected to the output of the amplifier of the measuring channel. The electronic part of the reference channel consists of a series-connected reversible electro-acoustic transducer, amplifier and trigger, the first input of which is connected to the output of the amplifier of the reference channel. The first and second outputs of the multi-channel generator are connected respectively to reversible electro-acoustic transducers of the measuring and reference channels, and its third output is connected to the input of the strobe generator. The first output of the multi-channel generator is connected to the second input of the trigger of the measuring channel, the output of which is connected to the first input of the processing and display unit. The second input of the multi-channel generator is connected to the output of the trigger of the reference channel. The second output of the strobe pulse generator is connected to the second input of the trigger of the reference channel.

Акустическая часть эталонного канала выполнена в виде трубы с продольной щелью, к верхнему концу которой прикреплен поплавок. Труба установлена с возможностью вращения в вертикальной плоскости. Отражатель и обратимый электроакустический преобразователь эталонного канала закреплены внутри трубы. Акустическая часть измерительного канала выполнена в виде Г-образной трубы, состоящей из вертикального, с продольной щелью, и горизонтального участка с отверстием в нижней части для удаления отложений. В горизонтальном участке трубы размещены преобразователь, излучающая поверхность которого расположена вертикально, и отражатель, ориентированный под углом 45° к поверхности преобразователя.The acoustic part of the reference channel is made in the form of a pipe with a longitudinal slot, to the upper end of which a float is attached. The pipe is mounted to rotate in a vertical plane. The reflector and the reversible electro-acoustic transducer of the reference channel are fixed inside the pipe. The acoustic part of the measuring channel is made in the form of a L-shaped pipe, consisting of a vertical, with a longitudinal slit, and a horizontal section with an opening in the lower part to remove deposits. A transducer is placed in a horizontal pipe section, the radiating surface of which is located vertically, and a reflector oriented at an angle of 45 ° to the surface of the transducer.

Недостатком прототипа является высокая погрешность измерения уровня, обусловленная неконтролируемым изменением временной задержки The disadvantage of the prototype is the high error of level measurement due to uncontrolled changes in the time delay

срабатывания триггера после прихода отраженного сигнала при разных уровнях жидкости в резервуаре. На фиг.1а показан сигнал на выходе усилителя при уровне жидкости 2,5 метра, для этого случая задержка переключения триггера после прихода отраженного сигнала составляет 5λ а на фиг.16 показан сигнал на выходе усилителя при уровне жидкости 1,5 метра, для этого случая задержка переключения триггера после прихода отраженного сигнала составляет 3λ. Это вызвано особенностями волноводного распространения ультразвуковых колебаний.trigger operation after the arrival of the reflected signal at different levels of liquid in the tank. On figa shows the signal at the output of the amplifier at a liquid level of 2.5 meters, for this case, the delay switch trigger after the arrival of the reflected signal is 5λ and Fig.16 shows the signal at the output of the amplifier at a liquid level of 1.5 meters, for this case the trigger switching delay after the arrival of the reflected signal is 3λ. This is due to the characteristics of the waveguide propagation of ultrasonic vibrations.

Задача полезной модели - уменьшение погрешности измерения. Поставленная задача достигается тем, что в ультразвуковом уровнемере, так же как в прототипе, содержащем многоканальный генератор, генератор стробирующих импульсов, блок обработки и индикации, измерительный и эталонный канал, электронная часть каждого из которых состоит из последовательно соединенных обратимого электроакустического преобразователя, усилителя и триггера, первый вход которого подключен к выходу усилителя, при этом эталонный канал содержит отражатель, первый и второй выходы многоканального генератора подключены соответственно к обратимым электроакустическим преобразователям измерительного и эталонного каналов, а его третий выход подключен к входу генератора стробирующих импульсов, первый выход которого подключен к второму входу триггера измерительного канала, выход которого подключен к первому входу блока обработки и индикации, второй вход которого подключен к выходу триггера эталонного канала, акустическая часть эталонного канала выполнена в виде трубы с продольной щелью, к верхнему концу которой прикреплен поплавок, при этом труба установлена с возможностью вращения в вертикальной плоскости, отражатель и обратимый элсктропкустпчсскни преобразователь эталонного канала закреплены внутри трубы, а второй выход генератора стробирующих импульсов подключен к второму входу триггера эталонного канала, акустическая часть измерительного канала выполнена в виде Г-образной трубы, состоящей из вертикального, с The objective of the utility model is to reduce the measurement error. The problem is achieved in that in an ultrasonic level meter, as well as in a prototype containing a multi-channel generator, a strobe pulse generator, a processing and indication unit, a measuring and reference channel, the electronic part of each of which consists of a series-connected reversible electro-acoustic transducer, amplifier and trigger the first input of which is connected to the amplifier output, while the reference channel contains a reflector, the first and second outputs of the multi-channel generator are connected respectively only to reversible electroacoustic transducers of the measuring and reference channels, and its third output is connected to the input of the strobe pulse generator, the first output of which is connected to the second input of the measuring channel trigger, the output of which is connected to the first input of the processing and display unit, the second input of which is connected to the trigger output the reference channel, the acoustic part of the reference channel is made in the form of a pipe with a longitudinal slot, to the upper end of which a float is attached, while the pipe is installed with the possibility of rotation in the vertical plane, the reflector and the reversible electronically transducer of the reference channel are fixed inside the pipe, and the second output of the gate pulse generator is connected to the second input of the trigger of the reference channel, the acoustic part of the measuring channel is made in the form of a L-shaped pipe, consisting of a vertical, with

продольной щелью, и горизонтального участка с отверстием в нижней части для удаления отложений, а в горизонтальном участке трубы размещены преобразователь, излучающая поверхность которого расположена вертикально, и отражатель ориентированный под углом 45° к поверхности преобразователя.a longitudinal slit, and a horizontal section with an opening in the lower part to remove deposits, and in the horizontal pipe section there is a transducer whose radiating surface is vertical and the reflector oriented at an angle of 45 ° to the surface of the transducer.

Согласно полезной модели дополнительно введен блок автоматического регулирования усиления, вход которого подключен к выходу усилителя измерительного канала, а его выход подключен к второму входу усилителя.According to a utility model, an automatic gain control unit is additionally introduced, the input of which is connected to the output of the amplifier of the measuring channel, and its output is connected to the second input of the amplifier.

В результате, при изменении уровня измеряемой жидкости амплитуда сигнала на выходе усилителя остается постоянной, и следовательно остается постоянным соотношение между максимальным значением выходного сигнала усилителя и порогом срабатывания триггера и следовательно задержка переключения триггера также остается постоянной. На фиг.2а показан сигнал на выходе усилителя при уровне жидкости 2,5 метра, для этого случая задержка переключения триггера после прихода отраженного сигнала составляет 3λ, а на фиг.2б показан сигнал на выходе усилителя при уровне жидкости 1,5 метра, для этого случая задержка переключения триггера после прихода отраженного сигнала также составляет 3λ. Эта задержка учитывается в блоке обработке и индикации. Это позволяет уменьшить погрешность измерения на 2λ, где λ - длина волны ультразвуковых колебаний.As a result, when the level of the measured liquid changes, the signal amplitude at the amplifier output remains constant, and therefore the ratio between the maximum value of the amplifier output signal and the trigger threshold remains constant, and therefore the trigger switching delay also remains constant. Figure 2a shows the signal at the amplifier output at a liquid level of 2.5 meters; for this case, the trigger switching delay after the arrival of the reflected signal is 3λ, and Figure 2b shows the signal at the amplifier output at a liquid level of 1.5 meters, for this In this case, the trigger switching delay after the arrival of the reflected signal is also 3λ. This delay is taken into account in the processing and display unit. This allows to reduce the measurement error by 2λ, where λ is the wavelength of ultrasonic vibrations.

На фиг.1 показан сигнал на выходе усилителя без блока автоматического регулирования усиления при уровне жидкости 2,5 метра (а) и 1,5 метра (б).Figure 1 shows the signal at the output of the amplifier without an automatic gain control unit at a liquid level of 2.5 meters (a) and 1.5 meters (b).

На фиг.2 показан сигнал на выходе усилителя с блоком автоматического регулирования усиления при уровне жидкости 2,5 метра (а) и 1,5 метра (б).Figure 2 shows the signal at the output of the amplifier with an automatic gain control unit at a liquid level of 2.5 meters (a) and 1.5 meters (b).

На фиг.3 представлена функциональная схема уровнемера.Figure 3 presents the functional diagram of the level gauge.

На фиг.4 представлен вариант реализации блока автоматического регулирования усиления.Figure 4 presents an embodiment of an automatic gain control unit.

Ультразвуковой уровнемер содержит резервуар 1 (фиг.3) горизонтального типа (т.е. высота резервуара меньше его длины), многоканальный генератор 2 импульсов возбуждения, который связан с генератором 3 стробирующих импульсов, а также измерительный канал 4 и эталонный канал 5, обратимые электроакустические преобразователи 6 и 7, первый и второй усилители 8 и 9, блок автоматического регулирования усиления 10 (АРУ), первый и второй триггеры 11 и 12, первые входы которых соединены с выходом генератора 3 стробирующих импульсов, вторые входы соединены с выходом соответствующих усилителей первого 8 и второго 9, а выходы усилителей присоединены к соответствующим входам блока 13 обработки и индикации. Выходы многоканального генератора 2 подключены соответственно к обратимым электроакустическим преобразователям 7 и 6 измерительного 4 и эталонного 5 каналов, а также к входу первого усилителя 8 эталонного канала 5 и к первому входу второго усилителя 9 измерительного канала 4. К второму входу второго усилителя 9 измерительного канала 4 подключен выход блока автоматического, регулирования усиления 10 (АРУ).The ultrasonic level gauge contains a reservoir 1 (Fig. 3) of a horizontal type (i.e., the height of the reservoir is less than its length), a multi-channel excitation pulse generator 2, which is connected to a strobe pulse generator 3, as well as a measuring channel 4 and a reference channel 5, reversible electroacoustic converters 6 and 7, first and second amplifiers 8 and 9, automatic gain control unit 10 (AGC), first and second triggers 11 and 12, the first inputs of which are connected to the output of the generator 3 strobe pulses, the second inputs are connected to the output the house of the respective amplifiers of the first 8 and second 9, and the outputs of the amplifiers are connected to the corresponding inputs of the processing and indication unit 13. The outputs of the multi-channel generator 2 are connected respectively to reversible electro-acoustic transducers 7 and 6 of the measuring 4 and 5 reference channels, as well as to the input of the first amplifier 8 of the reference channel 5 and to the first input of the second amplifier 9 of the measuring channel 4. To the second input of the second amplifier 9 of the measuring channel 4 the output of the automatic gain control unit 10 (AGC) is connected.

Акустическая часть 14 эталонного капала 5 выполнена в виде трубы с продольной щелью, к верхнему концу которой прикреплен поплавок 15, причем труба прикреплена к днищу резервуара 1 с возможностью вращения в вертикальной плоскости, отражатель 16 и обратимый электроакустический преобразователь 6 эталонного канала закреплены внутри трубы, акустическая часть 17 измерительного канала 4 выполнена в виде Г-образной трубы, состоящей из вертикального, с продольной щелью, и горизонтального участка с отверстием в нижней части 18 для удаления отложений, а в горизонтальном участке трубы размещены преобразователь 7, излучающая поверхность которого расположена вертикально, и отражатель 19 ориентированный под углом 45° к поверхности преобразователя. Блок The acoustic part 14 of the reference drip 5 is made in the form of a pipe with a longitudinal slit, to the upper end of which a float 15 is attached, the pipe being attached to the bottom of the tank 1 with the possibility of rotation in the vertical plane, the reflector 16 and the reversible electro-acoustic transducer 6 of the reference channel are fixed inside the pipe, acoustic part 17 of the measuring channel 4 is made in the form of a L-shaped pipe, consisting of a vertical, with a longitudinal slot, and a horizontal section with an opening in the lower part 18 to remove deposits, and in the horizontal section of the pipe there is a transducer 7, the radiating surface of which is located vertically, and the reflector 19 oriented at an angle of 45 ° to the surface of the transducer. Block

автоматического регулирования усиления 10 (АРУ) состоит из пикового детектора 20 и резистивного делителя 21 (фиг.4).automatic gain control 10 (AGC) consists of a peak detector 20 and a resistive divider 21 (figure 4).

Многоканальный генератор 2 выполнен по схеме с разрядом накопительной емкости на тиристорах типа КУ104Г. Генератор 3 стробирующих импульсов, может быть собран на интегральных схемах серии 1554. Усилители 8 и 9 представляют собой резонансные усилители, которые могут быть собраны на интегральных схемах, имеющих вход для изменения коэффициента передачи усилителя, например К175УВ1. В качестве триггеров 11 и 12 могут быть использованы соответствующие интегральные схемы, например К1554ТМ2. В качестве блока обработки и индикации может быть использована схема, содержащая кварцевый генератор, ключ, управляемый через мультиплексор сигналами с выходов измерительных триггеров, и микропроцессор. Все указанные элементы реализованы на микросхемах серии 1554, а в качестве микропроцессора, например любой аналог MCS-51. Пиковый детектор может быть выполнен по типовой схеме. Все остальные элементы схемы являются стандартными. Резистивным делителем 21 подбирается диапазон изменения коэффициента передачи усилителя.The multi-channel generator 2 is made according to the scheme with the discharge of the storage capacitance on KU104G thyristors. The strobe pulse generator 3 can be assembled on the integrated circuits of the 1554 series. Amplifiers 8 and 9 are resonant amplifiers that can be assembled on the integrated circuits having an input for changing the gain of the amplifier, for example K175UV1. As triggers 11 and 12, corresponding integrated circuits can be used, for example, K1554TM2. As a processing and indication unit, a circuit containing a crystal oscillator, a key controlled via a multiplexer with signals from the outputs of the measuring triggers, and a microprocessor can be used. All these elements are implemented on the chips of the 1554 series, and as a microprocessor, for example, any analogue of the MCS-51. The peak detector can be performed according to a typical scheme. All other elements of the circuit are standard. Resistive divider 21 selects the range of variation of the gain of the amplifier.

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

При включении устройства многоканальный генератор 2 вырабатывает импульс, который одновременно возбуждает обратимые электроакустические преобразователи эталонного 6 и измерительного 7 каналов и запускает генератор 3 стробирующих импульсов, с выхода которого импульс строба поступает на первые входы первого и второго триггеров 11, 12 и устанавливает их в положение "1". Ультразвуковой импульс в акустической части 17 измерительного канала 4 излучается преобразователем 7, затем отражается от отражателя 19, а затем отражается от границы раздела жидкость - воздух, затем отражается от отражателя 19 и принимается преобразователем 7. В акустической части 14 эталонного канала 5 ультразвуковой импульс, излученный преобразователем 6, отражается от отражателя 16 и принимается тем же преобразователем 6. Затем принятые When the device is turned on, the multi-channel generator 2 generates a pulse that simultaneously excites reversible electro-acoustic transducers of the reference 6 and measuring 7 channels and starts the strobe pulse generator 3, from the output of which the strobe pulse goes to the first inputs of the first and second triggers 11, 12 and sets them to " 1". An ultrasonic pulse in the acoustic part 17 of the measuring channel 4 is emitted by the transducer 7, then reflected from the reflector 19, and then reflected from the liquid-air interface, then reflected from the reflector 19 and received by the transducer 7. In the acoustic part 14 of the reference channel 5, the ultrasonic pulse emitted the transducer 6 is reflected from the reflector 16 and is received by the same transducer 6. Then accepted

сигналы поступают на входы первого и второго усилителей 8 и 9, с выхода второго усилителя 9 сигнал поступает на вход блока автоматического регулирования усиления 10 (АРУ), который изменяет коэффициент передачи усилителя таким образом, чтобы амплитуда сигнала на выходе усилителя оставалась постоянной. Кроме того, с выхода первого и второго усилителей 8 и 9 сигналы поступают соответственно на первые входы первого и второго триггеров 11 и 12, которые при этом устанавливаются в положение "0", в результате чего на выходе второго триггера 12 формируется импульс, длительность которого равна времени прохождения ультразвука от преобразователя 7 до границы раздела жидкость-воздух и обратно с учетом задержки срабатывания триггера 12, а на выходе первого триггера 11 формируется импульс, длительность которого равна удвоенному времени прохождения ультразвука от преобразователя б до отражателя 16. Блок обработки и индикации 13 преобразует временные интервалы в соответствующие коды, которые могут поступать затем на ЭВМ.the signals are fed to the inputs of the first and second amplifiers 8 and 9, from the output of the second amplifier 9, the signal is fed to the input of the automatic gain control unit 10 (AGC), which changes the gain of the amplifier so that the signal amplitude at the amplifier output remains constant. In addition, from the output of the first and second amplifiers 8 and 9, the signals are respectively supplied to the first inputs of the first and second triggers 11 and 12, which are set to the “0” position, as a result of which a pulse is generated at the output of the second trigger 12, whose duration is equal to the transit time of the ultrasound from the transducer 7 to the liquid-air interface and back, taking into account the delay of the trigger 12, and an output is generated at the output of the first trigger 11, the duration of which is equal to twice the transit time of the ultra wook from the transducer used to the reflector 16. The processing and display unit 13 converts the time slots in the respective codes which can then act on a computer.

Вычисление уровня жидкости в резервуаре осуществляется по формуле:The calculation of the liquid level in the tank is carried out according to the formula:

где: LИ - измеряемый уровень жидкости, м; LЭ - расстояние от преобразователя 6 до отражателя 16, м; ТИ - длительность импульса измерительного канала, мкс; ТЭ - длительность импульса эталонного канала, мкс, Тз - время задержки переключения триггера, мкс; LГ -расстояние от преобразователя 7 до отражателя 19, м, Lу - расстояние от дна резервуара 1 до отражателя 19, м.where: L And - measured liquid level, m; L e - the distance from the transducer 6 to the reflector 16, m; T And - the pulse width of the measuring channel, µs; T E - pulse width of the reference channel, μs, T s - delay delay switching trigger, μs; L Г - distance from the transducer 7 to the reflector 19, m, L у - the distance from the bottom of the tank 1 to the reflector 19, m

Claims (1)

Ультразвуковой уровнемер, состоящий из многоканального генератора, генератора стробирующих импульсов, блока обработки и индикации, измерительного и эталонного каналов, электронная часть каждого из которых состоит из последовательно соединенных обратимого электроакустического преобразователя, усилителя и триггера, первый вход которого подключен к выходу усилителя, при этом эталонный канал содержит отражатель, выходы многоканального генератора подключены соответственно к обратимым электроакустическим преобразователям измерительного и эталонного каналов, а его третий выход подключен к входу генератора стробирующих импульсов, первый выход которого подключен к второму входу триггера измерительного канала, выход которого подключен к первому входу блока обработки и индикации, второй вход которого подключен к выходу триггера эталонного канала, при этом акустическая часть эталонного канала выполнена в виде трубы с продольной щелью, к верхнему концу которой прикреплен поплавок, причем труба установлена с возможностью вращения в вертикальной плоскости, отражатель и обратимый электроакустический преобразователь эталонного канала закреплены внутри трубы, а второй выход генератора стробирующих импульсов подключен к второму входу триггера эталонного канала, акустическая часть измерительного канала выполнена в виде Г-образной трубы, состоящей из вертикального, с продольной щелью, и горизонтального участка с отверстием в нижней части для удаления отложений, а в горизонтальном участке трубы размещены преобразователь, излучающая поверхность которого расположена вертикально, и отражатель, ориентированный под углом 45° к поверхности преобразователя, отличающийся тем, что дополнительно снабжен блоком автоматического регулирования усиления, вход которого подключен к выходу усилителя измерительного канала, а выход блока автоматического регулирования усиления подключен к второму входу усилителя измерительного канала.
Figure 00000001
An ultrasonic level gauge consisting of a multi-channel generator, a strobe pulse generator, a processing and indication unit, measuring and reference channels, the electronic part of each of which consists of a series-connected reversible electro-acoustic transducer, amplifier and trigger, the first input of which is connected to the output of the amplifier, while the reference the channel contains a reflector, the outputs of the multi-channel generator are connected respectively to reversible electro-acoustic transducers nth and reference channels, and its third output is connected to the input of the gate pulse generator, the first output of which is connected to the second input of the trigger of the measuring channel, the output of which is connected to the first input of the processing and indication unit, the second input of which is connected to the output of the trigger of the reference channel, the acoustic part of the reference channel is made in the form of a pipe with a longitudinal slot, to the upper end of which a float is attached, and the pipe is mounted for rotation in a vertical plane, the reflector and a fraternal electro-acoustic transducer of the reference channel is fixed inside the pipe, and the second output of the strobe generator is connected to the second input of the trigger of the reference channel, the acoustic part of the measuring channel is made in the form of a L-shaped pipe, consisting of a vertical, with a longitudinal slit, and a horizontal section with a hole in the bottom parts for removing deposits, and in the horizontal pipe section there is a transducer, the radiating surface of which is located vertically, and a reflector, oriented ny angle of 45 ° to the surface of the transducer, characterized in that it additionally is provided with automatic control of the gain block having an input connected to the output of the measuring amplifier, and the output of the automatic gain control unit connected to the second input of the measuring amplifier.
Figure 00000001
RU2005104330/22U 2005-02-17 2005-02-17 ULTRASONIC LEVEL METER RU47098U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005104330/22U RU47098U1 (en) 2005-02-17 2005-02-17 ULTRASONIC LEVEL METER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005104330/22U RU47098U1 (en) 2005-02-17 2005-02-17 ULTRASONIC LEVEL METER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU47098U1 true RU47098U1 (en) 2005-08-10

Family

ID=35845611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005104330/22U RU47098U1 (en) 2005-02-17 2005-02-17 ULTRASONIC LEVEL METER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU47098U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7672797B2 (en) Flow measurement in partially filled pipes using pulsed peak velocity doppler
US9404744B2 (en) System and method for a handheld current profiler
Cooper et al. An experimental study of the pressure variations in standing water waves
RU2389982C1 (en) Method of compensating for errors in ultrasonic level gauge measurements
KR20150032883A (en) Method and device for determining a height of a fluid level in a fluid container
CN205785491U (en) A kind of Sound speed profile instrument based on TOF technology
RU47098U1 (en) ULTRASONIC LEVEL METER
WO2013013395A1 (en) Device and method for measuring liquid level
US5099691A (en) Method for measuring length, and apparatus for implementing the method
RU48629U1 (en) ULTRASONIC LEVEL METER
RU150171U1 (en) ELECTRONIC-ACOUSTIC DEVICE FOR MEASURING THE LEVEL AND DENSITY OF OIL PRODUCTS
RU16313U1 (en) ULTRASONIC LEVEL METER
Tschiegg et al. Transistorized velocimeter for measuring the speed of sound in the sea
US5184512A (en) Measuring the length of a column of fluid in a tube
RU135117U1 (en) SYSTEM FOR MEASURING THE HEIGHT OF INTERNAL WAVES IN THE SEA AT THE COURT OF THE VESSEL
RU1757304C (en) Ultrasonic level gage
RU2195635C1 (en) Method of measurement of level of liquid and loose media
JP2004053288A (en) Ultrasonic acoustic velocity measuring method, and method for obtaining young's modulus and poisson's ratio based on the same
RU2808100C1 (en) Sound velocimeter for liquid medium
RU223381U1 (en) Module for estimating seawater salinity based on a sound speed meter
RU2692409C1 (en) Method of measuring liquid level
RU53001U1 (en) ELECTRONIC-ACOUSTIC LIQUID MEASUREMENT DEVICE
RU192716U1 (en) Electronic-acoustic device for measuring the level, density and viscosity of liquid media
RU178615U1 (en) OIL PRODUCT LEVEL AND DENSITY MEASUREMENT DEVICE
CN105823548A (en) Sound velocity profiler based on TOF technology

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)