SU1530926A1 - Acoustic level gauge - Google Patents

Acoustic level gauge Download PDF

Info

Publication number
SU1530926A1
SU1530926A1 SU864054826A SU4054826A SU1530926A1 SU 1530926 A1 SU1530926 A1 SU 1530926A1 SU 864054826 A SU864054826 A SU 864054826A SU 4054826 A SU4054826 A SU 4054826A SU 1530926 A1 SU1530926 A1 SU 1530926A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
comparator
output
input
counter
auto
Prior art date
Application number
SU864054826A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Хак Су Тян
Ин Бон Хан
Евгений Андреевич Эдель
Вадим Николаевич Малеев
Алексей Михайлович Шитов
Original Assignee
Проектно-Конструкторский И Технологический Институт "Водавтоматика И Метрология"
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 Проектно-Конструкторский И Технологический Институт "Водавтоматика И Метрология" filed Critical Проектно-Конструкторский И Технологический Институт "Водавтоматика И Метрология"
Priority to SU864054826A priority Critical patent/SU1530926A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1530926A1 publication Critical patent/SU1530926A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к средствам измерени  рассто ний до границы раздела двух сред акустическим способом. Способ позвол ет повысить точность измерени  за счет фиксировани  времени поступлени  отраженного зондирующего импульса при прохождении его через нуль, т.е. на участке сигнала с максимальной его крутизной, и независимости времени срабатывани  от амплитуды сигнала. Дл  этого в автоциркул ционный измерительный канал уровнемера введен второй компаратор 18, срабатывающий при прохождении сигнала через нулевой уровень и стробируемый задержанным сигналом с выхода первого компаратора 12. Устройство содержит автоциркул ционный измерительный канал 1, соединенный со счетным входом триггера 2 формировани  строба счетчика. Промежуток времени между сигналами с выхода этого счетчика (период автоциркул ции) заполн етс  импульсами высокой частоты, поступающими с выхода частотного датчика 7 температуры на счетный вход счетчика. Источник опорного напр жени  14 первого компаратора 12 выполнен в виде делител  напр жени . 2 ил.The invention relates to a measurement technique, namely, means for measuring distances to the interface between two media by an acoustic method. The method makes it possible to increase the measurement accuracy by fixing the arrival time of the reflected probe pulse as it passes through zero, i.e. on the signal section with its maximum steepness, and the independence of the response time from the signal amplitude. For this, the second comparator 18 is triggered into the auto-circulating measuring channel of the level gauge, triggered by a signal passing through the zero level and gated by a delayed signal from the output of the first comparator 12. The device contains an auto-circulating measuring channel 1 connected to the counting input of the trigger 2 of the counter gate. The time interval between the signals from the output of this counter (the period of auto-circulation) is filled with high-frequency pulses coming from the output of the frequency sensor 7 temperature to the counting input of the counter. The source of the reference voltage 14 of the first comparator 12 is made in the form of a voltage divider. 2 Il.

Description

елate

соwith

оabout

СОWITH

to ffito ffi

31533153

Изобретение относитс  к измерению акустическими методами и может быть использовано при контроле и измерении уровн  жидких сред, например, в скважинах и каналах мелиоративных систем.The invention relates to the measurement of acoustic methods and can be used in the control and measurement of the level of liquid media, for example, in wells and canals of reclamation systems.

Цель изобретени  - повышение по- мехоустойчипости.The purpose of the invention is to improve the interference tolerance.

На фиг.1 представлена структурна  схема акустического уровнемера; на фиг.2 - временна  диаграмма работы.Figure 1 shows the structural diagram of the acoustic level gauge; figure 2 - the timing diagram of the work.

Уровнемер содержит автоииркул - ционный измерительный канал 1, подключенный к входу триггера 2 формиро- вани  строба, выходы 3.1 и 3.2 которого соединены с первыми входами 4.1 и А.2 счетчика 5, второй пход 6 которого подключен к выходу частотного датчика 7 температуры.The level gauge contains an autoirculation measurement channel 1 connected to the trigger input 2 of the gate formation, outputs 3.1 and 3.2 of which are connected to the first inputs 4.1 and A.2 of the counter 5, the second pass 6 of which is connected to the output of the frequency sensor 7 of the temperature.

Автоциркул ционный измерительный канал 1 вьшолнен в виде излучател  8 и прием П1ка 9 акустических колебаний , установленных в измерительной трубке 10 и BKjno4eHHbix в схему авто- циркул ции с усилителем 11, первым компаратором 12, соединенным вторым входом с выходом 13 источника 14 опорного напр жени , одновибратором 15 и блоком 16 возбуждени  зондирующих имThe autocirculation measuring channel 1 is implemented as an emitter 8 and P1ka 9 receives acoustic oscillations installed in the measuring tube 10 and BKjno4eHHix in the auto-circuiting circuit with amplifier 11, the first comparator 12 connected by a second input to the output 13 of the source 14 of the reference voltage one-shot 15 and block 16 excitation probing them

пульсов, в схему автоциркул ции включены также блок 17 задержки и второй стробируемый компаратор 18, первый вход которого соединен с первой шиной 19.1 источ ника питани  и первым входом источника 14 опорного напр жени ,pulses, the autocirculation circuit also includes a delay unit 17 and a second gated comparator 18, the first input of which is connected to the first bus 19.1 of the power supply and the first input of the source 14 of the reference voltage,

второй вход - с выходом усилител  11 и первым входом первого компаратора 12, третий стробирующий вход - с выходом соед1-н енного входом с выходом первого компаратора 12 блока 17 за- держки, а выходом - с входом одновиб- ратора 15, выход которого подключен также к входу триггера 2 формировани  строба, при этом втора  шина 19.2 источника питани  подключена к второму входу источника 14 опорного напр жени  .the second input is with the output of amplifier 11 and the first input of the first comparator 12, the third gate input with the output of the connected input with the output of the first comparator 12 of the delay block 17, and the output with the input of the one-oscillator 15, the output of which is also connected to the input of the strobe formation trigger 2, wherein the second power supply bus 19.2 is connected to the second input of the source 14 of the reference voltage.

Источник 14 опорного напр жени  выполнен в виде де1штел  напр жени  на резисторах 20 и 21, средн   точка 22 делител  напр жени   вл етс  выходом, один вывод - первым входом, а другой- вторым входом источника опорного напр жени  .The source 14 of the reference voltage is in the form of a voltage drop across the resistors 20 and 21, the middle point 22 of the voltage divider is the output, one output is the first input, and the other is the second input of the reference voltage source.

При включении питани  блок 16, вы- полненный, например, в виде синхро- низируемси о автот-енерат ра (синхро- вход KOT ip T(i  вл етс  входом блокаWhen the power is turned on, block 16, executed, for example, in the form of auto-generator synchronization (KOT ip T synchronous input (i is the input of the

5 five

00

00

5five

5 five

16, а выход - выходом блока 16), иоч- буждает с помощью излучател  8 зондирующий акустический импульс в измерительной трубе 10, который, отразившись от поверхности жидкости, достигает входа приемника 9 и воспринимаетс  им. Последний преобразует акустический импульс в ЗJ;eктpичecкий, а усилитель 11 усиливает его.16, and the output is the output of the block 16), and using a radiator 8, the probing acoustic pulse in the measuring tube 10, which, having reflected from the surface of the liquid, reaches the input of the receiver 9 and is perceived by it. The latter transforms the acoustic impulse into 3J; is acoustic, while the amplifier 11 amplifies it.

Усиленный имнульи 2 (фиг.2) поступает на пер ый вход первого компаратора 12 и при достижении уровн  24 источника 14 опорного напр жени  вызывает срабатывание первого компаратора 1 2 .The amplified innuli 2 (Fig. 2) is fed to the first input of the first comparator 12 and when the level 24 of the source 14 of the reference voltage is reached causes the first comparator 1 2 to operate.

Таким образом происходит отсеина- ние помех по амплитудному признаку: если поступивший импульс 23 меньше по амплитуде уровн  24 источника 14 опорного напр жени  (т.е. меньше амплитуды полезного сигнала, так как уровень 24 выбираетс  равным минимальному уровню полезного сигнала), то первый компаратор 12 не срабатывает и сигнал далее в автодиркул ционный канал 1 не проходит.Thus, interference is eliminated by the amplitude feature: if the incoming pulse 23 is less in amplitude than level 24 of source 14 of the reference voltage (i.e., less than amplitude of useful signal, since level 24 is chosen equal to the minimum level of useful signal), the first comparator 12 does not work and the signal further to the autodirculation channel 1 does not pass.

1one

мпулъс 25 (фиг. 2) с выхода первого компаратора 12 у : ;ин етс  б.г;о- ком 17 задер/ Кп, вь полненным, например , в виде о и ::, }зибратора, на врем  Т (фит-.2, ими 26). Этот импульс  вл етс  стробирующим дл  второго компаратора 18, поэтому при достижении сигнала 23 уровн  нул , он срабатывает (так как его первый вход соединен с первой шиной 19.1 источника питани ,  вл ющейс  общей шиной) и формирует пр моугольный импульс 27, который взводит одновибратор 15.MPL 25 (Fig. 2) from the output of the first comparator 12 y:; i.e. bg, about 17 zader / Kp, filled, for example, in the form o and ::,} of the zibrator, for a time T (fit- .2, by them 26). This pulse is gating for the second comparator 18; therefore, when the signal reaches level 23, it triggers (since its first input is connected to the first power supply bus 19.1, which is a common bus) and forms a square pulse 27, which charges the single vibrator 15 .

Таким образом, второй компаратор 18 срабатывает в момент наибольшей крутизны сигнала на его входе, чем обеспечиваетс  наиболее высока  точность его срабатывани  по времени, а следовательно, и наиболее высока  точность всего автоциркул ционного измерительного канала 1, так как результат измерени  определ етс  временем поступлени  сигнала.Thus, the second comparator 18 is triggered at the moment of the greatest slope of the signal at its input, which ensures the highest accuracy of its response over time, and consequently, the highest accuracy of the entire autocirculation measuring channel 1, since the result of the measurement is determined by the signal arrival time.

По переднему фронту выходного импульса 28 одновибратор 15 синхронизируетс  генератором 16, возбужда  вновь с помощью излучател  8 зондирующий акустический импульс в измерительной трубе 10, т.е. процесс повтор етс  и наступает режим автоциркул ции зондирующего импульса.On the leading edge of the output pulse 28, the one-shot 15 is synchronized by the generator 16, excited again by the emitter 8, the probing acoustic pulse in the measuring tube 10, i.e. the process repeats and the probe pulse auto-circulate occurs.

Выходной сигнал 28 однонибратора 15 поступает также на счетный вход триггера 2 формировани  строба, вырабатывающего старт-стопные сигналы 29.1 и 29.2 дл  счетчика 5. Промежуток времени между сигналами Старт 29.1 с выхода 3.1 и Стоп 29.2 с выхода 3.2 заполн етс  импульсами высокой частоты (не показаны), поступающими с выхода частотного датчика 7 температуры на вход 6 счетчика 5. Это позвол ет зарегистрировать счетчиком 5 длительность периода антоцир- кул ции зондирующего импульса, соответствующего рассто нию до уровн  жидкости с одновременной компенсацией температурной погрешности.The output signal 28 of the single-conductor 15 is also fed to the counting input of the strobe formation trigger 2, which produces start-stop signals 29.1 and 29.2 for counter 5. The time interval between the Start 29.1 signals from output 3.1 and Stop 29.2 from output 3.2 is filled with high-frequency pulses (not ) coming from the output of the frequency sensor 7 temperature to the input 6 of the counter 5. This allows the counter 5 to register the duration of the anthocirculation period of the probe pulse corresponding to the distance to the liquid level with simultaneous compensation temperature error setting.

Длительность Т, задержки выходного сигнала первого компаратора 12 выбираетс  из услови The duration T, the delay of the output signal of the first comparator 12 is chosen from the condition

т т„ + т + т,б .t t „+ t + t, b.

где Т - врем  запаздывани  спада до нул  первой полуволны сигнала 23 по отношению к заднему фронту выходного импульса 25 первого компаратора 12, с; Т - врем  срабатывани  второгоwhere T is the lag time of the decay to zero of the first half-wave of the signal 23 with respect to the trailing edge of the output pulse 25 of the first comparator 12, s; T - second response time

компаратора 18, с;comparator 18, s;

врем  срабатывани  одновиб- ратора 15, с.  response time of one-shot 15, sec.

00

Claims (1)

Формула изобретени  Акустический уровнемер, ссдержа- щий триггер формировани  строба, выходы которого соединены с первым и вторым входами счетчика, частотный датчик температуры и автоциркул пион- ный измерительный канал, содержащий последовательно соединенные одновиб- ратор, блок возбуждени  и излучатель, а также приемник акустических колебаний , соединенный с усилителем, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, автоциркул ционный канал дополнительно снабжен первым и вторым стробируто- щим компараторами, блоком задержки и источником опорных напр жений, при этом выход усилител  соединен с первым входом первого компаратора и первым входом второго стробирующего компаратора , выход которого соединен с входом одновибратора, второй вход первого компаратора подсоединен к первой шине источника опорных напр жений, втора  шина которого подключена к второму входу стробирующего компаратора, выход первого компаратора соединен с входом стробировани  его второго стро- 0 бирующего компаратора, а выход частотного датчика температуры соединен с третьим входом счетчика.Claims of the invention Acoustic level gauge, containing a strobe trigger, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the counter, a frequency temperature sensor and an auto-circular pion measuring channel containing a series-connected one-oscillator, an excitation unit and an emitter, as well as a receiver of acoustic oscillations coupled to an amplifier, characterized in that, in order to increase the noise immunity, the circulation channel is additionally equipped with first and second gating comparators, a block Support and source of reference voltage, while the output of the amplifier is connected to the first input of the first comparator and the first input of the second gating comparator, the output of which is connected to the input of the one-vibrator, the second input of the first comparator is connected to the first bus of the source of reference voltages, the second bus of which is connected to the second the input of the gating comparator, the output of the first comparator is connected to the input of the gating of its second building comparator, and the output of the frequency temperature sensor is connected to the third input counter house. 5five 00 5five 2626 J./J. / 29T29T 1212 29.2 29.2 аи..ai .. фиг. гFIG. g
SU864054826A 1986-04-10 1986-04-10 Acoustic level gauge SU1530926A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864054826A SU1530926A1 (en) 1986-04-10 1986-04-10 Acoustic level gauge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864054826A SU1530926A1 (en) 1986-04-10 1986-04-10 Acoustic level gauge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1530926A1 true SU1530926A1 (en) 1989-12-23

Family

ID=21233053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864054826A SU1530926A1 (en) 1986-04-10 1986-04-10 Acoustic level gauge

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1530926A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454637C1 (en) * 2011-03-15 2012-06-27 ООО Фирма "Аккрис" Apparatus and method of measuring level of liquid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 322640, кл. G 01 F 23/28, 1970. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2454637C1 (en) * 2011-03-15 2012-06-27 ООО Фирма "Аккрис" Apparatus and method of measuring level of liquid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4334431A (en) Ultrasonic measuring instrument
US3265151A (en) Means and techniques useful in establishing quality of cement bonds in cased boreholes
US5260910A (en) High resolution acoustic pulse-echo ranging system
SU1530926A1 (en) Acoustic level gauge
US3675047A (en) Precision pulse generator
SU1615559A1 (en) Acoustic level indicator
SU1262435A1 (en) Device for determining kinematic parameters of acoustic probe signals
SU1180836A1 (en) Device for measuring single time intervals
SU1559281A1 (en) Ultrasonic flaw detector for checking articles by mirror-shadow method
SU373610A1 (en) A DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF ULTRASOUND 'POE UNION ^' '•' '; ~' 'G;.:: P ((““ <i <- • - - • •.!.. „• • itif. , -. yi? JJJ-lOTE; • •
JPS5997069A (en) Ultrasonic car height measuring apparatus
RU1797716C (en) Acoustic logging equipment
SU1589052A1 (en) Ultrasonic echo-pulse thickness gauge
SU526818A1 (en) Device for automatic recording of ultrasound velocity changes
SU1578634A1 (en) Method of measuring the time of propagation of ultrasound
SU1427286A1 (en) Device for measuring time of propagation of ultrasound in materials
SU1629760A1 (en) Device for measuring sound velocity
SU1631408A1 (en) Device for quality control of materials
SU526827A1 (en) Ultrasonic flow meter
SU1379644A1 (en) Sound level meter
SU575559A1 (en) Device for determining free gas concentration in liquid
SU987393A1 (en) Ultrasonic flow speed meter
SU980062A1 (en) Time interval measuring method
SU690310A1 (en) Acoustical dicital level meter
SU1700378A1 (en) The method of fixation of the moment of acoustic signal entering and device for its realization