SU620828A1 - Ультразвуковой индикатор уровн - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к уровнемерам, работающим па принципе измерени  рассто ни  с помощью ультразвука и предназначенных дл  замера уровн  жидкое теб , в том числе и агрессивных, а также наход щихс  под давлением в герметично закрытых резервуарах.

Известны уровнемеры, работающие на принципе замера времени прохождени  ультразвукового сигнала от источника ультразвуковых волн через контролируемую жидкость до ее поверхности и сбратно ц1|. Источником ультразвуковых волн обычно служит периодически возбуждаемый электрическими импульсами пъезо- электрический или магнитострикционный датчик.

Эти уровнемеры, отлича сь высокой точностью, имеют ограниченное применение из-за высокого акустического сопротивлени  большинства жидкостей, обусловленного их физико-химическими свойствами , а также наличием в объеме жидкостей пузырьков |газа или взвешенных

частиц, что приводит к поглощению и рассеиванию ультразвукового сигнала, т.е. к неустойчивой работе уровнеме ра.

Известны также ультразвуковые индикаторы уровн , в которых ультразвуковой сигнал проходит по эталонной незамерзаклцёй с малым акустическим сопротивлением жидкости и лишь.небольuioti участок, равньтй диаметру уровнэмерной трубки, проходит через контролируемую жидкость .

Така  конструкци  почти снимает проблему затухани  ультразвукового сигнала , но не полностью, так как наличие газовых пузырей в контролируемой жидкости при прохождении ультразвукового сигнала даже через малый участок может привести к ложному срабатыванию , что снижает надежность уровнемера .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемомурезультату к изобретешпо  вл етс  ультразвуковсй

индикатор уровн , содержащий измери

тельный блок, уровнемерную трубку, пьезопреобразователь и подвижный датч к-рефлектор З Недостатком данного устройства  в л ютс  наличие прохождени  ультразвукового сигнала участка с контролируемой жидкостью, а также применение специальной принудительной механической системы передвижени  датчикарефлектора , усложн ющей конструкцию индикатора. Это снижает надежность и точность показаний индикатора уровн .

Дл  повышени  точности и надежности устройства дл  измерени  уровн уровнемерна  трубка с расположенным в ней пьезопреобразователем выполнена герметичной и заполнена эталонной жидкостью , в которую помещен во взвешенном состо ний датчик-рефлектор, св занный с поплавком, размещенньг} концентрично на уровнемерной трубке, при этом в уровнемерной.трубке концентрично с зазором установлена направл юща  трубка с продольными отверсти ми по всей длине. Антиадгезионное покрытие (например , фторопластовое) наружных поверхностей уровнемерной трубки и поплавка преп тствует оседанию на них всевозможных механических примесей.

На чертеже схематически показан предлагаемый индикатор.

Он состоит из измерительного блока, имеющего блок 1 питани , электронный (счетный) блок 2 и показывающий прибор 3, герметичной мерной трубки 4, заполненной эталонной жидкостью 5, датчика-рсфлектора 6 и пьезопреобразова- тел  7,  вл ющегос  одновременно излуч 1телем и приемником ультразвуковых сигналов, отраженных датчиком-рефлектором 6..

Внутри уровнемерной трубки 4, кон- центрично, с небольшим зазором (например , 2мм) пропущена направл юща  труба 8 с продольными отверсти ми, расположенными в щахматном пор дке по всей ее длине, котора  служит направл ющей дл  перемещени  датчика-рефлектора 6, обеспечива  перетекание эталонной жиакости 5 при движен1ш датчика-рефлектора 6 через пазы и зазор между мерной трубкой 4 и направл ющей трубой 8. Концы, мерной трубки 4 и направл ющей трубы 8 жестко скреплены между собой.

Мерна  трубка 4 через переходник 9 соединена с корпусом электронного блока 2 и снабжена фланцем 10 дл  ее установки на емкости, в которой контролируетс  уровень жидкости. Переходник 9 выполн ет функцию расщирительного

бачка при температурных изменени х объема эталонной жидкости 5 и снабжен отверстием с резьбовсй пробкой 11 дл  залива эталонной жидкости. Пьезопреобразователь 7 помещен в капсулу 12, соединеннуто открытым концом с переходником 9, а глухим концом через виброгас щую втулку 13- с мерной трубкой 4. Датчик-рефлектор 6 выполнен в виде поплавка , в который встроен посто нный

магнит 14. Соотнощение объема и веса датчика-рефлектора 6 выбрано так, что он находитс  в эталонной жидкости 5 Тзо взвещенном состо нии. На мерную трубку 4 концентричнонйдет поплавок

5 15 с встроенными в него кольцевыми посто нными магнитами 16. Поплавок 15 отслеживает уровень контролируемой жидкости, а дл  того чтобы он не соскользнул с мерной трубки лК нижнему

0 ее торцу прикреплена шайба 17. Наружные поверхности поплавка 15 и мерной трубки 4 покрытыантиадгезиснной . пленкой 18,- котора  предохран ет указанные поверхности от оседани  на них механи5 ческих и других примесей, наход щихс  в контролируемой жидкости.

Индикатор работает следующим образом .

0 При изменении уровн  контролируемой жидкости поплавок 15, отслежива  его, увлекает за собой за счет магнитной св зи датчика-рефлектора 6, отражаетс  от него и возвращаетс  к пьезо35 преобразователю 7, которым воспринимаетс , обрабатываетс  электронным . блоком 2 и в виде электрического сигнала выдаетс  на показывающий прибор 3, шкала которого градуируетс  в

® единицах длины.

От1шз от принудительной механической системы перемещени  датчика-рефлектора и отсутствие на пути прохождени  ультразвуковогосигнала участка с конт ролируемой жидкостью повышают точность и надежность индикатора уровн  и поэвол ют использовать его дл  контрол  уровн  практически любых жидкостей.

Форму изобретени 

Ультразвуковой индикатор уровн , содержащий измерительный блок, уровнемерную трубку, пъезопреобразователь и

подвижный датчик-рефлектор, о т л и чающийс  тем, тго, с целью повышени  точности и надежности устройства , уровнемерна  трубка выполнена герметичной и заполнена эталонной жидкостью,