SU827980A1 - Ультразвуковой уровнемер - Google Patents

Description

1

Изоб1ретение относитс  к измерительной технике и может быть Использовано дл  дискретАого измерени  уровн  жидк х, в том числе агрессивных сред и сыпучих материалов .

Известны ультразвуковые уровнемеры, содержащие труб - штангу, на которой закреплён р д двухщуповых пьезоэле трических датчиков, помещённых в стаканы друг против друга и возбуждаемых от генератора электрических колебаний 1.

Однако такие устройства обладают недостаточной функциональной надежностью, особенно прн контроле агресснвных жидкостей , имеющих, как правило, твердые включени  или пузырьки воздуха, образованные при барботаже воздухом. Заполнение пузырьками воздуха и другими включени ми сигнального зазора приводит к ложным срабатывани м уровнемера.

Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  ультразвуковой уровнемер, содержащий излучающий и приемный пьезоэлементы, генератор, подключенный к излучающему пьезоэлементу, установленному в торце волновода, помещенного в корпус, и измерительный прибор, соединенный с прнемным ньезоэЛёмёНтом

2.

Погрешностью такого уровнемера  вл етс  невысок-а  точность измерени , вследствие большого рассеивани  отражеиного ультразвукового луча, а также при повышенных температурах контролируемой среды .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  ультразвукового уровнемера. Достигаетс  это благодар  тому, что в

уровнемере на волноводе в направлении нормали к его продольной оси закреплен р д стержней, свободные концы которых выведены из корпуса и закреплены в его стенке в местах узлов изгибных колебаний

стержней, при этом приемный пьезоэлемент размещен совместио с излучающим пьезоэлементом в торце волновода.

На чертеже нзображена структурна  схема предлагаемого уровнемера.

Ультразвуковой уровнемер содержит пьезопреобразователь I с двум  системами электродов 2, 3 и 2, 4 образующими излучающий и приемный пьезоэлементы, установленные в торце волновода 5. К электродам 2 и 3 подключен генератор 6, а к электродам 2 и 4 - измерительный прибор 7.

На волноводе 5 в местах пучности его продольных колебаний закреплены стержни 8 с помощью резьбового соединени ,

Крепление стержней 8 в стенке корпуса 9 уровнемера осуществл етс  с помощью стандартных уплотнений 10 или сварки в местах узлов изгибных колебаний стержней .

Стержни 8 имеют резонасные размеры по моде изгибных колебаний и закреплены в направлении нормали к продольной оси волновода 5. Волновод 5 с пьезопреобразователем 1 установлен внутри корпуса 9, при.этом свободные концы стержней 8 выведены из корпуса.

Работает предлагаемый ультразвуковой уровнемер следующим образом.

При включении генератора 6 волновод 5 совершает продольные колебани , которые передаютс  на стержни 8, заставл   их соверщать изгибные колебани .

При изменении уровн  контролируемой среды стержни 8 поочередно погружаютс  в эту среду, вследствие чего резко уменьшаетс  амплитуда их изгибных колебаний. Это приводит к ступенчатому повышению акустической нагрузки на волновод 5 и, соответственно , к ступенчатому изменению напр жени  на выходе пьезопреобразовател  1 (электроды 2, 4), фиксируемого измерительным прибором 7. Пзменение выходного сигнала происходит дискретно пропорционально количеству стержней 8, погрузивщихс  в контролируемую среду.

Предлагаемый уровнемер имеет высокую чувствительность. Поскольку он не имеет сигнальных зазоров, это позвол ет использовать его дл  контрол  уровн  жидких агрессивных сред с газовыми или твердыми включени ми. Кроме того пьезопреобразователь 1 не контактирует с контролируемой средой, поэтому он может примен тьс  при повышенных температурах контролируемой среды.

Claims (2)

1.Бабиков О, И. Контроль уровн  с помощью ультразвука. - Энерги : Л. О., 1971, с. 50-51.. ..

2.Авторское свидетельство СССР № 322638, кл. G OlF 23/28, 1970 (прототип ) .„

f

Ш 5ZJ 0