3 направл ющих 4, лыски 5, расположенной на сосуде 6 и необходимой дл создани на по верхности круглого сосуда плоскости, служа щей дл осуществлени акустического кон такта между стенкой сосуда и пьсзоэлемента ми 2 и 3. Направл ющие 4 и элементы элект ропривода 7 креп тс к сосуду 6 с помощью кронщтейпов 8. Со стороны излучающей по верхности пьезоэлементы закрыты топкими защитными Протекторами 9 и 10, изготовлен ными из электро-и звукопровод щего матери ала. На каретке 1 имеютс маслепка 11 с фетром 12 дл смазывапи поверхности лыски 5 в процессе движени каретки 1, пружины 13, 14 и 15 дл прижима пьезоэлементов и каретки к плоскости лыски. Все это необходимо дл обеспечепи акустического контакта между стенкой сосуда и пьезоэлементом. Кинематическое соединение каретки 1 с приводом 7 осуществл етс с помощью стального тросика 16, а электрическое соединепие пьезоэлементов 2 и 3 с блоком электроники- с помощью линии св зи 17, изготовленпой из гибкого экрапированного провода. Блок электроники содержит различные генераторы , усилители, логические схемы и т. д. Тактовый генератор Ш задает частоту посылки зондирующпх импульсов в исследуемую среду. Схема запуска и сброса 19 служит дл5г увеличени мопцюсти и скорости нарастани переднего фронта запускающих и сбрасываюпдих импульсов. Генераторы зондирующих импульсов 20 и 21 возбул дают акустические колебани в пьезоэлементах 2 и 3. Генератор 22 импульса задержки обеспечивает необходимое врем задержки срабатывапи геиераторов 23а, 23/;, 23..., 23л стробирующих импульсов по отнощению к началу цикла зондировани среды, св занное со временем распространени акустических возмунхений в исследуемой среде. Генераторы 23а, 236, 23..., 23 подключены последовательно к генератору 22 и друг к другу. Первым стоит генератор 23а, вырабатывающий импульс, длительность которого обусловлена измепением скорости распространени ультразвуковых колебаний в данной фазе за счет изменени внешних условий, а врем действи относительно начала зондировани определ етс наибольшей скоростью ультразвука Va, которую имеет одна из фаз многофазной среды. Врем действи импульса следующего генератора 236 обусловлено скоростью распространени ультразвука УЬ дл другой фазы и т. д. При этом должно выполн тьс условие ...Vn при всех вариаци х внещних условий . Пьезоэлементы 2 и 3 через ограничители 24 и 25, усилители 26 и 27 и детекторы 28, 29 Подключены к входам формирователей 30 и 31. Генераторы стробимпульсов св заны с соответствующими временными селекторами , объединенными в две группы: группу верхнего информационного канала (32а, 326. 32..., 32л) и группу нижнего информациониого канала (ЗЗа, 336, 33..., 33л). Кажда груи4 па селекторов подключена к выходу формировател 31 и 30 соответствующего канала (селекторы в группе соединены параллельно ), и каждый селектор вырабатывает импульс , жестко св занный с передним фронтом информационного имнульса, прошедщего ио той или иной фазе. Селекторы подключены к соответствующим схемам пам ти 34а, 346, 34..., 34л и Зоа, 356, 35..., 35л, которые запоминают факт прохождени информационного сигнала через селекторы на период цикла Гц. Таким образом, динамические информационные сигналы преобразуют в квазипотенциальные сигналы «да или «нет, от которых работают все последующие схемы управлени и сигнализации: схема уиравлени 36 приводом, схемы 37 сигнализации и выделени того или иного сигнала, схемы 38 выбора режима работы и схемы 39 управлени технологическим нроцессом. Отсчет координат уровн производ т по шкале, установленной в ноказывающем устройстве 40, которое св зано кинематически с электроприводом 7. Па концах измерительной базы сосуда установлены концевые выключатели 41,42 и сигнальные устройства 43, 44, с помощью которых получают информацию об опорожнении и заполиепии сосуда. Концевые выключатели срабатывают при соприкосновении с кареткой 1. Устройство работает следующим образом. Допустим, что в сосуде наход тс следующие фазы: газова -Г, легка жидка - /Ki т жела жидка - Ж2 и осадок - О (фиг. 1 и фиг. 2). Пусть в легкой жидкости /Ki скорость ультразвука меньше скорости ультразвука в т желой жидкости Ж2. Осадок О, как иравило, имеет значительное затухание дл ультразвуковых колебаний. Пусть в первоначальный момепт времени каретка 1 с пьезоэлемептами 2 и 3 находитс в зоне расположени газовой фазы Г. Импульсы с генераторов зондирующих имПульсов U20, Uz с помощью пьезоэлементов посылаютс в исследуемую среду с периодом 7ц. Ввиду больщой разницы в плотност х между газом и материалом , из которого сделана стенка сосуда, отраженных сигналов от нротивоположной стенки сосуда практически наблюдатьс не будет. Таким образом, в обоих каналах отсутствуют импульсы. Все схемы пам ти устройства: 34а, 346, 34..., 34л, 35а, 356, 35..., 35л будут находитьс в состо нии «нет. Логическа схема управлени 36 приводом ВКЛЕОЧИТ привод 7 на движение каретки 1 вниз. Если редварительно задана программа поиска ерхней поверхности т желой жидкости K2i о каретка 1 двинетс вниз и будет двигатьс о тех пор, тюка в нижнем пьезоэлементе 3 е по витс сигнал наличи заданной фазы. то произойдет тогда, когда нижний пьезолемент окажетс в зопе расположени жидости Ж2. В этот момент на пьезоэлементах аблюдают следующую комбинацию сигнаов: на нижнем - t/з и врем задержки первого отраженного информационного импульса относительно зондирующего импульса равно/ ж , . на верхнем - С/2 dx. Совокупность зондирующих и отраженных сигналов обрабатывают в нелинейных ограничител х 24 и 25, где амнлитуда зондирующего имнульса снижаетс со 100-200 до 1,5-2,0 В. Затем эти сигналы усиливаютс усилител ми 27 и 26 и детектируютс амнлитудными детекторами 29 и 28. Сигналы носле детекторов- 29, С/28 поступают на формирователи 31 и 30, в которых из каждого продетектированного имнульса достаточной амплитуды формируетс стандартный ло длительности (2,0± ±0,1 мксек) и амплитуде (10-11В) импульс. Временное положение каждого импульса формирователей С/зь С/зо жестко св зано (с точностью до 0,5 мксек) с передним фронтом отраженных сигналов. Импульсы с формирователей поступают на две группы селекторов 32а, 326, 32..., 32п и ЗЗа, ЗЗЬ, 33..., ЗЗп. На управл ющие входы селекторов поступают стробимпульсы с соответствующих выходов Viza, генераторов 23а, 23Ь. Запуск цепочки генераторов 23а, 23Ь, 23..., осуществл етс от генератора 22, длительность импульса которого Гзад равн наименьщему времени распространени ультразвуковых колебаний в исследуемой среде. Запуск генератора 22 произведен в момент начала цикла зондировани от схемы запуска и сброса 19, На выход селекторов 32а и ЗЗЬ сигналы с формирователей пройдут только в том случае , если на их управл ющие входы поступ т соответственно стробимпульсы от генераторов 23а и 23Ь. Соответствующие схемы пам ти 34а и 35& перейдут в состо ние «да и будут находитьс в этом состо нии до начала следующего цикла зондировани , когда импульс со схемы запуска и сброса 19 сбросит их в состо ние «нет.3 guides 4, flats 5 located on vessel 6 and the plane required to create on the surface of a round vessel serves to make an acoustic contact between the vessel wall and piezoelectric elements 2 and 3. Guides 4 and electric drive elements 7 are attached to the vessel 6 with the aid of the brackets 8. On the radiating surface side, the piezoelectric elements are closed with boggy protective protectors 9 and 10, made of electric and sound-conducting material. On the carriage 1, there is a grease 11 with felt 12 for lubricating the surface of the flat face 5 while the carriage 1 is moving, springs 13, 14 and 15 for pressing the piezoelectric elements and the carriage to the flat face. All this is necessary to ensure acoustic contact between the vessel wall and the piezoelectric element. The kinematic connection of the carriage 1 to the actuator 7 is carried out with the help of a steel cable 16, and the electrical connection of the piezoelectric elements 2 and 3 to the electronics unit, using the communication line 17, is made of flexible screened wire. The electronics unit contains various generators, amplifiers, logic circuits, etc. The clock generator Ш sets the frequency of sending the probe pulses to the medium under study. The start-up and reset circuit 19 serves to increase the speed and speed of the rise of the leading edge of the starting and resetting pulses. The probing pulse generators 20 and 21 exude acoustic oscillations in the piezoelectric elements 2 and 3. The delay pulse generator 22 provides the required delay time for the geyrators 23a, 23 /; 23 ... 23l of the gating pulses relative to the beginning of the medium sounding cycle, associated with the time of the propagation of acoustic disturbances in the studied medium. The generators 23a, 236, 23, ..., 23 are connected in series to the generator 22 and to each other. The first is a generator 23a, generating a pulse, the duration of which is due to a change in the propagation velocity of ultrasonic oscillations in a given phase due to a change in external conditions, and the time of action relative to the beginning of sounding is determined by the highest ultrasound velocity Va, which one of the phases of the multiphase medium has. The pulse time of the next generator 236 is due to the propagation speed of the ultrasound Ub for another phase, and so on. In this case, the condition ... Vn should be satisfied for all variations of external conditions. Piezo elements 2 and 3 through limiters 24 and 25, amplifiers 26 and 27, and detectors 28, 29 are connected to the inputs of shapers 30 and 31. The strobe generators are connected to the corresponding time selectors combined into two groups: the upper information channel group (32a, 326. 32 ..., 32l) and the group of the lower information channel (ЗЗа, 336, 33 ..., 33l). Each pair of 4 selectors is connected to the output of the imaging unit 31 and 30 of the corresponding channel (the selectors in the group are connected in parallel), and each selector generates a pulse rigidly connected with the leading edge of the information pulse that passed through one or another phase. The selectors are connected to the respective memory circuits 34a, 346, 34 ..., 34L and ZOOA, 356, 35 ..., 35L, which memorize the fact that the information signal passes through the selectors for the Hz cycle period. Thus, the dynamic information signals are converted into quasi-potential signals "yes or no", from which all subsequent control and signaling circuits operate: drive-driven control circuit 36, signaling circuit 37 and signal extraction, control mode circuit 38 and control circuit 39 technological process. The level coordinates are counted on a scale established in the indicating device 40, which is kinematically connected with the electric drive 7. Limit switches 41.42 and signal devices 43, 44 are installed at the ends of the vessel measurement base and with which they receive information about the emptying and filling of the vessel . Limit switches operate when in contact with the carriage 1. The device operates as follows. Assume that the following phases are in the vessel: gaseous-H, light liquid - / Ki and heavy liquid - G2 and sediment - O (Fig. 1 and Fig. 2). Suppose that in a light liquid / Ki the speed of ultrasound is less than the speed of ultrasound in a heavy liquid G2. Sediment O, like Irabil, has significant attenuation for ultrasonic vibrations. Let the carriage 1 with piezoelements 2 and 3 be located in the zone of the gas phase H at the initial time point. The pulses from the generators of the U20, Uz probe pulses are sent using piezoelectric elements into the test medium with a period of 7 c. Due to the large difference in densities between the gas and the material from which the vessel wall is made, there will be practically no reflected signals from the opposite vessel wall. Thus, in both channels there are no pulses. All device memory circuits: 34a, 346, 34 ..., 34l, 35a, 356, 35 ..., 35l will be in the no state. The logic control circuit 36 of the drive switches the drive 7 on the movement of the carriage 1 down. If the program for searching the upper surface of the heavy liquid K2i about the carriage 1 is preliminarily moved downward and will move about the time, the bale in the lower piezoelectric element 3 e shows the presence of the specified phase. This will happen when the lower piezolement appears in the zo of the location of the liquid G2. At this moment, the following combination of signals is observed on the piezoelectric elements: on the bottom one, t / C and the delay time of the first reflected information pulse relative to the probe pulse is equal to / Ж,. on the top - C / 2 dx. The set of probe and reflected signals is processed in nonlinear limiters 24 and 25, where the amplitude of the probe impulse is reduced from 100-200 to 1.5-2.0 V. Then these signals are amplified by amplifiers 27 and 26 and detected by amplitude detectors 29 and 28. The signals on 29, C / 28 detectors are sent to shapers 31 and 30, in which a standard duration (2.0 ± 0.1 μsec) and amplitude (10-11 V) pulse is formed from each detected impulse of sufficient amplitude. The temporal position of each pulse of the S / C S / Z shaper is rigidly connected (with an accuracy of 0.5 μsec) with the leading edge of the reflected signals. The impulses from the formers are sent to two groups of selectors 32a, 326, 32 ..., 32p and ZZa, ZZb, 33 ..., ZZp. The pulse inputs from the corresponding Viza outputs, generators 23a, 23b, are fed to the control inputs of the selectors. The start of the chain of generators 23a, 23b, 23 ... is carried out from generator 22, the pulse duration of which Gzad is equal to the shortest propagation time of ultrasonic vibrations in the medium under study. The generator 22 is started at the start of the probing cycle from the start-up and reset circuit 19. At the output of the selectors 32a and 3h, signals from the drivers will pass only if the gates from the generators 23a and 23b respectively arrive at their control inputs. Appropriate memory circuits 34a and 35 & will go to the state of "yes and will be in this state until the beginning of the next sounding cycle, when the pulse from the start-up and reset circuit 19 will reset them to the state of" no.
Если ситуаци расположени данных фаз НС изменитс , то с приходом информац1 01П-;ого сигнала следующего цикла схемы пам ти 34а и 356 перейдут в состо ние «да. (Врем между двум состо ни ми «да равно / ж дл схемы 34а и/ж, дл схемы ЗЬЬ}. Так как врем цикла , и /ж, (Т,,ж 10- „;) то на выходе схем пам ти наблюдают практически посто нный потенциальный уровень «да. По этим сигналам в описанньп момент времени логическа схема 36 управлени приводом выдает команду на остановку привода 7. По показывающему устройству 40 считывают значение координаты уровн верхней поверхности т желой жидкости Ж2. Если после этого данный уровень начнет измен тьс в ту или иную сторону, то на преобразовател х 2 и 3 возникнет комбинаци сигналов. вызывающа команду на движение каретки 1 в ту или иную сторону до остановки на ионом значении уровн и т. д. Если предварительно задана программа измерени или слгжени за координатой уровн верхней го верхности легкой жидкости Жь то схема управлени 3G работает с другой комбинацией сигналов, а именно: нижний канал - информационный импульс от жидкости Жь верхний канал - отсутствие инбормационного сигнала. Любое изменение этой комбинации вызовет включение привода 7 и соответствующее смещение кареткп 1. Если предварительно задана программа инликлции фазового состава исследуемой среды, то каретка 1 движетс вдоль всего столба исследуемой среды, а соответствующие сигнальные и показывающие устройства информируют о фазовом составе среды.If the situation of the location of the phases of the NA changes, then with the arrival of the information 01P-; th signal of the next cycle, the memory circuits 34a and 356 will switch to the state “yes. (The time between the two states "yes equals / w for the circuit 34a and / w, for the circuit 3b}. Since the cycle time, and / f, (T ,, x 10-";) then the output of the memory circuits is observed almost constant potential level "yes. From these signals, at described time, the drive control logic 36 issues a command to stop the drive 7. The indicating device 40 reads the coordinate value of the level of the upper surface of the heavy liquid G2. If after that this level starts to change in one direction or another, then a comb national signals. causing a command to move the carriage 1 to one side or the other before stopping at the ion level value, etc. If a program for measuring or descending behind the level coordinate of the upper surface of the light liquid is preset, the 3G control circuit works with another combination of signals , namely: the lower channel - an information pulse from a fluid; the upper channel is the absence of an information signal.Any change of this combination will cause the drive 7 to turn on and the corresponding shift of the facet 1 will be turned on. the program for the phase composition of the test medium is set, the carriage 1 moves along the entire column of the test medium, and the corresponding signaling and indicating devices inform about the phase composition of the medium.
Таким образом, в любой момент времени производ т отсчет координат уповн inoBepxкостей паздела фаз по показывающему прибову 40 и получают информацию о наличии той или иной фазы на данном уровне по показани м сигнальных устройств (37, 38).Thus, at any moment in time, the coordinates of the inoBepx coordinates of the phase gap are read over the indicating peak 40 and information is obtained on the presence of a particular phase at a given level according to the indications of signaling devices (37, 38).