SU1069515A1

SU1069515A1 - Acoustic level gauge

Info

Publication number: SU1069515A1
Application number: SU813306846A
Authority: SU
Inventors: В.А. Маркелов; А.А. Барановский
Original assignee: Предприятие П/Я А-3732
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1981-06-22
Publication date: 1992-01-23

Description

Изобретение относитс к области приборостроени , а именно к акустическим эхо-локационным уровнемерам, и может найти применение в горнообогатителъной , металлургической, химической и других отрасл х промушленности«The invention relates to the field of instrumentation, namely, acoustic echo-location level gauges, and can be used in the mining, metallurgical, chemical and other industrial sectors.

Известен ультразвуковой индикатор уровн , содержащий генератор зондирующих импульсов, электроакустический преобразователь, усилитель с детектором и триггер.A known ultrasonic level indicator, comprising a probe pulse generator, an electro-acoustic transducer, an amplifier with a detector, and a trigger.

Недостатком известного уровнемера вл етс низка точность измерени .A disadvantage of the known level gauge is the low measurement accuracy.

Наиболее близким по технической cyutHocTH к предлагаемому вл етс The closest technical cyutHocTH to the proposed is

цифровой акустический уровнемер, соO5 держащий акустический датчик, выполCO СД ненный в виде электроакустического преобразовател , подключенного к генератору зондирующих импульсов и приемному устройству, преобразоваСЛ тель, счетно-импульсный хронометр, информационные выхрды которых через анализатор подключены к цифровому индикатору структуры, а управл ющий импульс через устройство автоматического усреднени , второй вход которого подключен к анализатору, подключен к измерительному блоку, а также устройство управлени , выходы которого подключены к акустическомуa digital acoustic level gauge, an OO5 holding an acoustic sensor, made in the form of an electroacoustic transducer connected to a probe pulse generator and a receiving device, a transducer, a pulse-counting chronometer, whose information outputs through the analyzer are connected to a digital structure indicator, and a control pulse via the automatic averaging device, the second input of which is connected to the analyzer, is connected to the measuring unit, as well as the control device, cat outputs cerned connected to a speaker

датчику и счетно-импульсному хронометру .the sensor and the counting pulse chronometer.

Недостатком известного устройства вл етс низка точность и надежност измерени в услови х помех при незначительной запыленности среды на пути распространени акустического сигнала.A disadvantage of the known device is the low accuracy and reliability of measurement in the conditions of interference with an insignificant dustiness of the medium in the path of the acoustic signal.

Целью изобретени вл етс повыше ние мадежности и точности измерени уровн в услови х аддитивных, импульсных и мультипликативных помех.The aim of the invention is to increase the reliability and accuracy of the level measurement in terms of additive, pulsed and multiplicative interference.

Поставленна цель достигаетс тем что в акустический уровнемер, содержащий обратимый электроакустический преобразователь, подключенный к генератору зондирующих импульсов и приемному устройству, преобразователь сигнала и измерительный блок, допелнительно введены п последовательно соединенных сдвигающих регистров с элементом И на каждого регистра , пороговое, устройство и п+1 элемент И, причем выход приемного устроиства подключен к входу первого сдвигающего регистра, к вторым входам элементов И и пороговое устройство - к первому входу n+t элемента, второй вход подключен к выходу з емента И посЛе |мего сдеигайщего регистра, а выход через преобразователь сигнала к . второму входу приемного устройства, при этом первый вхо измерительного блока подключен к выходу генератора зондирующих импульсов, а второй к выходу элемента и последнего сдвигающего регистра.The goal is achieved by the fact that in an acoustic transducer containing a reversible electroacoustic transducer connected to a probe pulse generator and a receiving device, a signal transducer and a measuring unit, additional serially connected shift registers with an AND element on each register, a threshold device and a n + 1 are entered element And, moreover, the output of the receiving device is connected to the input of the first shift register, to the second inputs of the elements AND, and the threshold device to the first one the n + t move of the element, the second input is connected to the output of the replacement And after it has been registered, and the output through the signal converter to. the second input of the receiving device, while the first input of the measuring unit is connected to the output of the generator of probe pulses, and the second to the output of the element and the last shift register.

На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.

Акустический уровнемер содержит генератор зондирующих иштульсов t, обратимый электроакустический преобразователь 2, приемное устройство сдвигающих регистров с элементом И 5 на выходе каждого зегистра, измерительный блок 6, п+1 элемента И 7, пороговое устройство 8, преобразователь сигнала 9, представл ющий собой блок автоматической регулировки усилени .The acoustic level gauge contains a probe sound generator t, a reversible electroacoustic transducer 2, a receiving device of shift registers with an AND 5 element at the output of each zagistr, a measuring unit 6, a n + 1 element I 7, a threshold device 8, a signal converter 9, an automatic unit gain control.

Генератор зондирующих импульсов 1 вырабатывает электрические радиоимпульсы , которые преобразуютс электракустическим преобразователем 2 8Probe pulse generator 1 produces electrical radio pulses that are converted by an electro-acoustic transducer 2 8

акустические, излучаемые в среду.acoustic emitted on Wednesday.

Акустические импульсы, отразившисьAcoustic pulses reflected

от границы уровн , воспринимаютс тем же элекхроакустическим преобразователем 2, преобразуютс в электрические импульсы и вместе с помехой поступают на приемное устройство 3,Г.де усиливаютс , подвергаютс частотной селекции и детектируютс . Смесь полезного сигнала и помехи с выхода приемного устройства 3 поступает на первый сдвигающий регистр k и на один из входов первого элемента И 5. Сигнал с выхода первого сдвигающего регистра k поступает на второй вход этого же элемента И 5. Так как в сдвигающем регистре 4 каждый импульс задерживаетс точно на период следовани полезного сигнала, через элемент И 5 пройдут только импульсы, совпадающие по времени в двух смежных периодах. Сигнал с выхода первого элемента И 3 поступает «а вход BTQрого сдвигающего регистра Ч и после него - не второй элемент И 5. В результате через регистры пройдут только импульсы, обладающие признаком периодичности, то есть импульсы полезного сигнала. Такое вьщелание полезного сигнала возможно в то случае, когда амплитуда полезного сигнала посто нно подйерживаетс несколько большей порога чувствительности сдвигающего регистра k и элемента М 5 Дл обеспечени этого импульс полезного сигнала с выхода последнего элемента и 5 подаетс на n+t элемент И 7. второй вход которого через пороговое устройство 8 подключен к выходу приемного устройства 3. В п+1 элементе И 7 выдел ет Си и-млульс, пропорциональный амплитуде полезного сигнала и несколь-ко уменьшенный.по отмошению к порогу чувствительности регистров k и элементов И 5 Этот и«пульс подаетс из преобразователь сигнала 9, который регулирует усиление п| иемного устройства таким образом, что амплитуда полезного сигнала «а его выходе поддерживаеТе при измен ющихс услови х распространени и отражени полезного сигнала. несколько выше порога чувствительности первого регистра и первого элемента М 5. что обеспечивает устойчивое прохождение пакетов импульсов, достаточных по продолжительности .дл прохождени через последовательноfrom the level boundary, they are perceived by the same electroneacoustic transducer 2, converted into electrical pulses and, together with the interference, arrive at the receiving device 3, G. are amplified, subjected to frequency selection and detected. The mixture of the useful signal and interference from the output of the receiving device 3 is fed to the first shift register k and to one of the inputs of the first element And 5. The signal from the output of the first shift register k is fed to the second input of the same element And 5. Since in the shift register 4 each the pulse is delayed exactly for the period following the useful signal, and only the pulses passing through the element 5 will coincide in two adjacent periods. The signal from the output of the first element And 3 comes "and the input of the BTQr shift register H and after it is not the second element And 5. As a result, only the pulses with a sign of periodicity, that is, the pulses of the useful signal, will pass through the registers. Such an output of the useful signal is possible when the amplitude of the useful signal is constantly maintained at a somewhat higher sensitivity threshold of the shift register k and element M 5. To ensure this, the pulse of the useful signal from the output of the last element and 5 is fed to the n + t element 7. which through the threshold device 8 is connected to the output of the receiving device 3. In the n + 1 element, And 7 separates Cu and Muls, proportional to the amplitude of the useful signal and slightly reduced. By sensing the threshold, the sensor is registers k and elements And 5 This and "pulse is fed from the signal converter 9, which adjusts the gain n | In this case, the amplitude of the useful signal is maintained at its output under varying conditions of propagation and reflection of the useful signal. slightly above the threshold of sensitivity of the first register and the first element M 5. which ensures stable passage of pulse packets sufficient in duration to pass through successively

соединенные сдвигающие регистры и элементы И 5.connected shift registers and elements And 5.

Импульс полезного сигнала с выхода последнего элемента И 5 подаетс на блок 6, .который может быть аналоговым или цифровым.The impulse of the useful signal from the output of the last element I 5 is fed to block 6, which can be analog or digital.

При пропадании под действием мультипликативной помехи импульса полезного сигнала на выходе элемента И 5 последнего сдвигающего регистра результат последнего измерени запоминаетс измерительным блоком и остаетс на шкале прибора, а полезнь (й сигнал с выхода п+1 элемента When a pulse of a useful signal at the output of the element And 5 of the last shift register disappears under the action of multiplicative interference, the result of the last measurement is stored by the measuring unit and remains on the scale of the instrument, and the useful signal from the output n + 1

И 7 перестает, поступать на преобразователь сигнала 9. Последний начинает увеличивать усиление приемного устройства 3 до тех пор, пока импульс на выходе последнего элемента И 5 не по витс снова. Временное положение этого импульса будет измерено измерительным блокс 1-6 и переда-, но на его отсчетное устройство.And 7 ceases to flow to the signal converter 9. The latter begins to increase the gain of the receiving device 3 until the pulse at the output of the last element And 5 does not appear again. The temporal position of this pulse will be measured by measuring block 1-6 and at the transmission, but on its reading device.

Таким образом, в предложенном аку стическом уровнемере пбвьииетс точ ность и надежность измерений, овы- . шаетс быстродействие прибора, его поме)соустойчивость.Thus, in the proposed acoustic level gauge, it is accurate and reliable to measure, ovy-. speed of the device, its resistance is expected.

Claims

ACOUSTIC LEVEL METER, comprising a reversible, electro-acoustic transducer connected to a probe pulse generator and a receiving device, as well as a signal transducer and a measuring unit, characterized in that, in order to increase the reliability and accuracy of measurements,