SU679808A1 - Устройство дл измерени количества вещества - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к звуковой контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  количества вещества, произвольно расположенного в емкости, и повышени  точности дозировани  жидких, сыпучих и твердых кускообразных веществ , например строительных материалов , в частности цемента, бетонной смеси, в бункерах и дозаторах.

Известно устройство 1, предназначенное дл  дистанционного указани  уровн  вещества в емкости, которое осуществл ет субъективный контроль количества вещества и сигнализирует о достижении предельного уровн . Однако оно не производит непрерывного измерени  количества вещества. При произвольном расположении вещества известное устройство имеет низкую точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство дл  измерени  количества вещества в емкости 2, содержащее емкость, излучатель акустических колебаний , соединенный через генератор качающейс  частоты, генератор пилообразного напр жени  с генератором синхронизирующих импульсов, направленный приемник акустических колебаний , полосовой фильтр и последовательно , соединенные усилитель низких частот , синхронный детектор, дифференцирующую цепочку, соеда1ненный с -генератором синхронизирующих импульсов преобразователь временного интервала в напр жение и индикатор.

Однако это устройство сложено кон0 структивно, что приводит к снижению его надежности и низкой помехоустойчивости .

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства,повышение его надеж5 ности и помехоустойчивости.

Это .достигаетс  тем, что в предлагаемое устройство введены дополнительный направленный приеьдаик и коммутатор , при этом приемники установ0 лены на взаимно перпендикул рных стенках емкости, входы коммутатора соединены с одним приемником непосредственно , а с другим - через полоСбвой фильтр, управл ющий вход KOMf-iy

5 татора подключен к выходу генератора синхронизирующих импульсов и выходу дифференцирующей цепочки, а выход коммутатора соединен с входом усилител . При этом один направленный при0 емник установлен в центральной зоне

верхнего основани  емкости, а направленный приемник на боковой поверхности установлен на рассто нии от верхнего основани  емкости, не превышгиощем половины ее высоты.

На чертеже схематически изображено описываемое устройство, общий вид. , Устройство содержит генератор 1 синхрониэируюаих импульсов, генератор 2 пилообразного напр жени , генератор 3 качгиошейс  частоты, излучатель 4 акустических колебаний, установленный на емкости 5 дл  жидких, сыпучих и твердых кускообразных веществ , приемник 6 акустических колебаний в продольном направлении, установленный на верхней поверхности емкости , приемник 7 акустиче.ских колебаний в поперечном направлении 7, установленный на боковой поверхности емкости, полосовой фильтр 8, коммутатор 9, последовательно соединенные усилитель 10, синхронный детектор 11, дифференцирующую цепочку 12,преобразователь 13 временного интервала в напр жение, вторичный прибор-индикатор 14. При этом выход генератора 1 соединен с управл ющим входом коммутатора 9 и преобразователем 13, генератор качающейс  частоты 3 соединен с синхронным детектором 11, коммутатор 9 соединен с приемником б, с приемником 7 через полосовый фильтр В и усилителем 10, а управл ющий вход коммутатора соединен также с выходом дифференцирующей цепочки 12, Устройство работает следующим образом .

Генератор 1 синхронизирующих импульсов формирует и вырабатывает короткие импульсы (с периодом повторени  Т) и запускает генератор 2 пилообразного напр жени . Линейно измен ющеес  напр жение с генератора 2 подают на генератор 3 качающейс  частоты . Поступающие с него электрические колебани  качающейс  частоты преобразуютс  излучателем 4 в низкочастотные колебани  качающейс  частоты, которые распростран ютс  в свободном от контролируемого вещества пространстве емкости 5. Диапазон качани  низкочастотных колебаний составл ет нижнее значение частоты ij «m10 Гц; верхнее значение частоты fg п 100 Гц, где т, л -положительные целые числа 1, 2, 3,.., .или дробные дес тичные. При со впадении частот генерируемых и собственных колебаний воздуха, заполн ющего свободный от контролируемого ве{цества объем емкости, возникает резонанс частот в продольном и поперечном направлени х емкости. Эти резонансные частоты так взаимодействуют между собой, что при изменении поло™ жени  вещества в емкости одна из них уменьшаетс , а друга  увеличиваетс . Резонансные колебани  передаютс  направленными приемниками б и 7 аку стических колебаний соответственно в продольном и поперечном направлени х через полосовой фильтр В на коммутатор 9, который поочередно подключает приемники к усилителю 10 низких частот. Усиленные колебани  с него 5 поступают на измерительный вход синхронного детектора 11, по опорному каналу которого с генератора 3 качаю-. ,щейс  частоты поступает напр жение сканирующей частоты. При совпадении 0 этих сигналов по частоте и фазе на выходе синхронного детектора по вл етс  импульс, который формируетс  дифференцирующей цепочкой 12 в короткий острый импульс. Этот импульс поступает на преобразователь 13 временного интервёша в напр жение от начала запуска колебаний качающейс  частоты генератором 1 до выделени  дифференциальных импульсов в напр жение.

Интегральный сигнал, получаемый от

измерени  временных интервалов при возбуждении резонансных частот в продольном и поперечном направлени х емкости , измер ют вторичным прибороминдикатором 14, по.показани м которого и определ ют количество вещества в емкости. Опрос (подключение) приемников б и 7 при сканировании частоты производитс  попеременно, то есть при одном запуске генератора и цикле возбуждени  колебаний в емкости производ тс  прием, передача и обработка резонансных колебаний, например, в продольном направлении емкости - через приемник 6, при последующем запуске 5 генератора и цикле возбуждени  колебаний - через приемник 7 и т.д.

Уровень вещества, а следовательно, и частотный диапазон резонансных колебаний значительно измен ютс  в осед вом вертикальном направлении. Образование углов откосов, волн, воронок и других неровностей вещества приводит к изменению резонансной частоты: в поперечном направлении в малом диапазоне . Поэтому дл  обеспечени  селекции устройства от помех при обработке резонансных колебаний в продольном направлении емкости применен усилитель 10 низких частот, а в поперечном - между приемником 7 и коммутатором 9 введен полосовый фильтр 8. Фильтром 8 и усилителем 10 производитс  предварительна  диапазонна  фильтраци  сигнала, узкополосна  фильтраци  которого производитс  да 5 тектором 11.

Claims (2)

1. Управление коммутатором В производитс  генератором 1 синхронизирующих импульсов и дифференцирующей цепочкой 12. В момент запуска задающего Q генератора импульс запуска.с генератора 1 подключает коммутатор 9 к одному из приемников. После выделени  информационного импульса детектором 11 с выхода дифференцирующей цепочс ки 12 продифференцированный импульс отключает коммутатор. Така  структу56 pa устройства обеспечивает повьиоение его помехоустойчивости и надежности, так как отключает канал селекции от воздействи  на него колебаний неинформационного характера (электронных акустических шумов, высших гармоник и т.д.) и исключает необходимость подключени  р да каналов селекции дл  обработки частотной информации при измерении количества вещества, произвольно расположенного в емкости Обработка информации ведетс  по 1 гармонике. Вследствие того, что при акустическом резонансе в продольном направ лении емкости создаетс  максимальное давление воздуха у верхнего основаии  емкости, при резонансе в попереч ном направлении - у боковой поверхности , то дл  повьгиени  помехоустойчивости устройства приемник резонанс них акустических колебаний в продоль ном направлении емкости установлен в центрсшьной зоне верхнего основани  еглкости, где амплитуда резонансных колебаний в поперечном направлении минимгшьна. При этом приемник резонансных акустических колебаний в поперечном направлении емкости установлен на боковой поверхности емкости ниже верхнего основани  на рассто нии, не превышающем половины высоты емкости, где амплитуда резонансных колебаний в продольном направлении имеет меньшую величину. Предложенное устройство дл  измерени  количества вещества в емкости имеет повышенную надежность и помехоустойчивость , точность измерений при произвольном расположении вещества в емкости составл ет 1-3%. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  количест ва вещества, содержащее емкость, излучатель акустических колебаний, соединенный через генератор качающейс  частоты, генератор пилообразного напр жени  с генератором синхронизирующих импульсов, направленный приемник акустических колебаний, полосовой фильтр и последовательно соединенные усилитель низких частот, синхронный детектор, дифференцирующую цепочку, соединенный с генератором синхронизирующих импульсов преобразователь временного интервгша в напр жение и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повьлаени  надежности и помехоустойчивости, в него введены дополнительный направленный приемник и коммутатор, при этом приемники установлены на взаимно перпендикул рных стенках емкости , входы коммутатора соединены с одним приемником непосредственно, а с другим - через полосовой фильтр, управл ющий вход коммутатора подключен к выходу генератора синхронизирующих импульсов и выходу дифференцирующей цепочки, а выход коммутатора соединен с входом усилител . 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что один из направленных приемников установлен в центральной зоне верхнего основани  емкости. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что направленный приемник на боковой поверхности установлен на рассто нии от верхнего основани  емкости, не превышающем половины высоты емкости. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе . 1. Авторское свидетельство СССР 72335, кл. G 01 F 23/28, 1948.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 50778lf кл. G 01 F 23/28, 1976 (прототип)/