SU308781A1

SU308781A1 - Датчик ультразвукового уровномера

Info

Publication number: SU308781A1
Application number: SU1255577A
Authority: SU
Inventors: Б.Е. Михалев; П.К. Дрожжин; А.И. Опарин; А.Б. Степанов; И.П. Дроздовский
Priority date: 1968-07-01
Filing date: 1968-07-01
Publication date: 1974-08-15

Description

I Изобретение относитс касаетс ультразвукового приборостроени и может использоватьс дош измерени уровн жидкости.

Известные спиральные датчики е обладают достаточной жесткость дл обеспечени необходимой надежности и точности, особенно при больших измер емых уровн х (в несколько: метров).

Предлагаемый датчик ультразвукового уравномера отличаетс тем, что он снабжен цилиндрическим корпусом с отверсти ми, внут ри которого через системы креплени и нат га установлены акустически соединенные через наконечники с преобразовател ми волново- ды, выполненные в виде металлических лент толщиной, обеспечиващей скорость изгибных волн в ленте большей скорости ультразвука в контролируемой жидкости, а между волноводами укреплен отра|жатель в виде р да параллельных

пластин, расположенных одаа над другой на общем держателе,

Отражатель может быть выполнен в виде металлической ленты толщиной, равной толщине волново- дов, с перфорированными пр моуголь ными отверсти ми, рассто ние между которыми составл ет половину длины изгибной волны,

0

Указанные конструктивные отличи повышают точность измерений и надежность датчика.

На фиг,1 изображен датчик с вырезами, общий вид; на фиг,2 5 пластинчатый отражатель, вид сбоку; на фиг.З - отражатель в виде перфорированной ленты; на фиг,4 ход лучей в пластинчатом отражателе; на фиг,5 - то же, в отража0 теле в виде перфорированной ленты.

Корпус I датчика представл ет собой полый цилиндр, в нижней части которого имеютс отверсти , В верхней части к корпусу приварен , ь уплотн ющий фланец 2 дл крапле- ни к крышке контролируемого сосуда . Выше фланца приварен стакан, котором смонтированы излучающий и приемный преобразователи 3 акустически св занные через наконечники 4 с ленточными волновода ш 5, нат нутыми параллельно один другому с помощью нат жного устройства внутри цилиндра. Ленточные волновода с большвд усилием прижимаютс к торцам наконечников, обеспечива надежный акустический контакт.

Нат жное устройство расположено в верхней части корпуса и состоит из коромысла 6, пружины 7 и нат жного болта 8, Сверху оно герметически закрываетс крышкой 9. Нижн часть валноводов прикреплена при помощ замка 10 к дну корпуса. В верхней части волноводы изолируютс акумтически от коромысла при помощи многозвенных шарниров (цепей) II,

Между волноводами укреплен отражатель, представл щии собой р д параллельных пластин 12, размещенных одна над другой на общем держателе 13. Отражатель мо жет быть также выполнен в виде ьзеталлической ленты 14 толщиной, равной толщине волноводов с пер-форационными пр моугольными отверсти ми , рассто ние ме ду которыми составл ет половину дайны изгибной волны Такой отражатель более технологичен по сравнению с пластинчатым.

1-олщина ленточного волноволи1таьк тд парфнамо nnnrina P

рени . Толщина рефлекторов выбираетс из услови максимального отражени , т,е.. равной

,

2J

где с - скорость продольных волн в

материале рефлектора; « - произвольное целое число. Датчик уравномера работает следующим образом,

На один из преобразователей 3 подаетс электрический радиоимпульс от передающего устройства, этот импульс преобразуетс в акустический ив виде продольной волны поступает через наконечник на передащий ленточный волновод 5. В ленточном волноводе возбуждаетс нулева асимметрична волна Лэмба, котора распростран етс вниз (от шарниров II в верхней части происходит отражение книзу), Достигнув уровн жидкости, волна излучаетс в нее под некоторым углом к ленте, завис щим от скорости звука в кидкости при заданной частоте и толщине ленты (см, фиг,4) Затем волна отражаетс от ближайшего от поверхности рефлектора и падает на приемный ленточный волновод под соответствующим углом, Так как волноводы имеют одинаковую толщину, то угол падени на приемный волновод соответствует максимальной чувствительности.

Колебани по приемному волноводу передаютс вверх, до .... ....-.- --- - .

308 S1

При использовании в качестве отражател перфорированной ленты энерги постзгпает с передающего на приемный волновод благодар резонансу перемычки между перфорационными отверсти ми на изгиб ной моде. Оада)ща волна возбуждает перемычку, в которой возникает пр ма и отраженна волна от соседних отверстий, Ход лучей в этом случае показан на фиг,5,

ПРЕЛМЕТ ИЗОБРШЕНШ

Claims

I, Датчик ультразвукового уравномера, содержащий излучавь щий и приемный преобразователи, систему креплени и волновода, о личающийс тем, что, с цель повышени точности и надежности в работе, он снабжен

цилиндрическим корпусом с отверсти ми , внутри которого через системы креплени и нат га установлены акустически соединенные через наконечники с преобразовател ми волновода, выполненные в виде металлических лент толщиной, обеспечиващей скорость изгибных волн в ленте, болыцую скорость ультразвука в контролируемой жидкости, а между волноводами укреплен отражатель в виде р;ада параллельных пластин, расположенных одаа над другой на общем держателе,
2. Датчик по п,1, отличающийс тем, что отражатель выполнен в виде металлической ленты , тодпциной, равной толщине волноводов , с перфорационными пр моугольными отверсти ми, рассто ние между которыми составл ет половину длины изгйбной волны.

Риг 1

ua.J

I J222222223 ч

/

7РигЛ

ЯРиг.Э