SU972238A1 - Acoustic level indicator - Google Patents
Acoustic level indicator Download PDFInfo
- Publication number
- SU972238A1 SU972238A1 SU813286837A SU3286837A SU972238A1 SU 972238 A1 SU972238 A1 SU 972238A1 SU 813286837 A SU813286837 A SU 813286837A SU 3286837 A SU3286837 A SU 3286837A SU 972238 A1 SU972238 A1 SU 972238A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- pulse
- input
- comparator
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
(54) АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР(54) ACOUSTIC LEVEL
1one
Изобретение относитс к ультразвуковым измерени м.This invention relates to ultrasound measurements.
Известен ультразвуковой индикатор уровн , содержащий обратимый электроакустический преобразователь, генератор зондирующих импульсов, усилитель с детектором и триггер с интегрирующей цепочкой 1.A known ultrasonic level indicator containing a reversible electroacoustic transducer, a probe pulse generator, an amplifier with a detector, and a trigger with an integrating chain 1.
Недостатком указанного устройства вл етс низка точность измерени .The disadvantage of this device is low measurement accuracy.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс ультразвуковой индикатор уровн , содержащий генератор зондирующих импульсов и усилитель, подключенные к обратимому электроакустическому преобразователю, триггер, элемент сравнени , элемент обратной св зи и зар дно-разр дное устройство 2.Closest to the proposed technical entity is an ultrasonic level indicator comprising a probe pulse generator and an amplifier connected to a reversible electroacoustic transducer, trigger, reference element, feedback element, and charge-discharge device 2.
В элементе сравнени этого уровнемера происходит сравнение импульса с триггера, длительность которого несет информацию об уровне, и импульса с одного из выходов элемента обратной св зи. Если длительность импульса из цепи обратной св зи не равна длительности импульса триггера, то возникает сигнал разбаланса, который при помощи зар дно-разр дного устройства повышает или понижает выходное напр жение, что, в свою очередь, измен ет длительность импульса на выходе элемента обратной св зи таким образом, что сигнал разбаланса уменьшаетс и стремитс к нулю.The comparison element of this level gauge compares the pulse from the trigger, the duration of which carries information about the level, and the pulse from one of the outputs of the feedback element. If the pulse duration from the feedback circuit is not equal to the trigger pulse duration, an imbalance signal arises, which, using a charge-discharge device, increases or decreases the output voltage, which in turn changes the pulse width at the output of the feedback element In such a way that the imbalance signal decreases and tends to zero.
Другой выход элемента обратной св зи (с которого снимаетс пр моугольный импульс с длительностью, несколько меньшей длительности импульса, сравниваемого с триггером) подключен к входу усилител так, 10 что запирает его на врем действи этого импульса, тем самым ограничива воздействие импульсных помех на вход прибора и улучша его помехоустойчивость.Another output of the feedback element (from which a rectangular pulse is removed with a duration slightly less than the duration of the pulse compared with a trigger) is connected to the input of the amplifier, 10 which locks it for the duration of this pulse, thereby limiting the effect of pulse noise on the device input and improving its noise immunity.
,2 Обычно стробирующее «окно (т. е. интервал времени Т, когда усилитель открыт до по влени эхо-сигнала) в известном уровнемере выбираетс из соотношени Т (0,02-0,5) tfnax. где tmax максимальное врем задержки отраженного сигнала, 2 Usually, the gating window (i.e., the time interval T when the amplifier is open before the appearance of the echo signal) in a known level gauge is selected from the ratio T (0.02-0.5) tfnax. where tmax is the maximum delay time of the reflected signal
20 (предел измерени ).20 (measurement limit).
Уменьшение стробирующего «окна т дл повышени помехоустойчивости недопустимо, так как приводит к ухудшению динамических свойств прибора.Reducing the gating window t to improve noise immunity is unacceptable, as it leads to a deterioration of the dynamic properties of the device.
H;i акустические импульсные уровнемеры помимо импульсной (аддитивной) помехи воздействует мультипликативна помеха, котора выражаетс в том, что полезный отраженный сигнал модулирован по амплитуде случайным процессом (имеет место флуктуаци сигнала).H; i acoustic pulse level gauges, in addition to the pulse (additive) noise, are affected by a multiplicative noise, which is expressed in that the useful reflected signal is amplitude modulated by a random process (the signal fluctuates).
Кроме того, в известном уровнемере элемепг обратной св зи выполнен в виде преобразовател напр жени во временной интервал одновибратора и сумматора, в св зи с чем в погрешность прибора нар ду с погрсмнностью преобразовател напр жени во временной интервал входит также нестабильность одновибратора.In addition, in a known level sensor, the feedback element is made in the form of a voltage converter in the time interval of a single vibrator and adder, and therefore the error of the device in addition to the accuracy of the voltage converter in the time interval also affects the voltage of the single vibrator.
Цель изобретени - повышение надежности и точности измерени акустического уровнемера.The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of measurement of an acoustic level gauge.
Поставленна цель достигаетс тем, что акустический уровнемер снабжен двум схемами совпадени и фильтром нижних частот, а элемент обратной св зи вынолнен в виде генератора пилообразного напр жени , ограничител и двух компараторов, причем выход усилител через первую схему совпадени , триггер, фильтр нижних частот и вторую схему совпадени подключен к входу зар дно-разр дного устройства, выход которого подключен к первым входа.м первогч ) и второго компараторов, вход генератора пилообразного напр жени подключен к выходу генератора зондирующих импульсов, его выход подключен к второму входу первого ко.мпаратора и через ограничитель к второму входу второго компаратора, выход которого подключен к третьему входу элеAieirra сравнени , выход первого компаратора подключен к вторым входам элемента сравнени , первой схемы совпадени и тригч;ра , при это.м второй вход второй схемы совпадени и первый вход элемента сравнени подключены к выходу усилител , а выход элемента сравнени подключен к второму входу зар дно-разр дного устройства.The goal is achieved by the fact that the acoustic level gauge is equipped with two coincidence circuits and a low-pass filter, and the feedback element is implemented as a saw-tooth voltage generator, a limiter and two comparators, the output of the amplifier through the first coincidence circuit, trigger, low-pass filter and the second the coincidence circuit is connected to the input of a charge-discharge device, the output of which is connected to the first input m of the primary) and the second comparators, the input of the sawtooth voltage generator is connected to the output of the generator probe pulses, its output is connected to the second input of the first co.parator and through the terminator to the second input of the second comparator, the output of which is connected to the third input of the Aieirra comparison module, the output of the first comparator is connected to the second inputs of the comparison element, the first coincidence circuit and trigch; This is the second input of the second matching circuit and the first input of the comparison element is connected to the output of the amplifier, and the output of the comparison element is connected to the second input of the charge-discharge device.
На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого уровнемера; на фиг. 2 - эпюры напр жений .FIG. 1 shows the block diagram of the proposed level gauge; in fig. 2 - stress diagrams.
Уровнемер содержит генератор 1 зондируюп1их и.м пульсов, электроакустический преобразователь 2, усилитель 3 и компенсационный преобразователь 4, который, в свою очередь, содержит элемент 5 сравнени , первую схему 6 совпадени , триггер 7, фильтр 8 нижних частот, вторую схему 9 совпадени , зар дно-разр дное устройство 10 и эле.ментThe level gauge contains a generator 1 of probe and m pulses, an electro-acoustic transducer 2, an amplifier 3 and a compensation transducer 4, which in turn contains a comparison element 5, a first matching circuit 6, a trigger 7, a low pass filter 8, a second matching circuit 9, charge-discharge device 10 and the element
11обратной св зи, состо щий из генератора11 feedback, consisting of generator
12пилообразного напр жени , компараторов 13 и 14 и ограничительного элемента 15. Электроакустический преобразователь 2 расположен на резервуаре 16 с контролируемым .материалом. Выход зар дно-разр дного устройства 10 вл етс выхо.аом уровнемера .12 saw voltage, comparators 13 and 14 and limiting element 15. Electro-acoustic transducer 2 is located on tank 16 with controlled material. The output of the charge-discharge device 10 is the output of the level gauge.
Генератор 1 вырабатывает зондирующие импульсы 17 (фиг. 2) с определенной частоТОЙ повторени , поступающие на электроакустический преобразователь 2. Отраженные от уровн контролируемого материала импульсы 18 и импульсна помеха 19, имеюща с в акустическом тракте, поступают через усилитель 3 на схему 6 совпадени компенсационного преобразовател 4. На второй вход схемы б подаетс запирающий импульс 20 из цепи обратной св зи с длительностью tof При неизменной величине уровн длительность tot равна времени t задержки отраженного импульса. Компенсационный преобразователь 4 вырабатывает выходной сигнал в виде напр жени посто нного тока, пропорциональный времени задержки отраженного сигнала. С выхода схемы б совпадени отраженные импульсы подаютс на вход триггера 7, который был предварительно поставлен в рабочее состо ние задним фронтом импульса 20 из цепи 11 обратной св зи.The generator 1 generates probing pulses 17 (Fig. 2) with a certain repetition frequency, arriving at the electroacoustic transducer 2. The pulses 18 and impulse noise 19 reflected in the acoustic path are reflected from the level of the monitored material and are fed through the amplifier 3 to the coincidence circuit 6 of the compensating transducer 4. To the second input of circuit b, a locking pulse 20 is fed from the feedback circuit with a duration tof. At a constant level, the duration tot is equal to the time t of the delay of the reflected pulse. Compensation converter 4 generates an output signal in the form of a DC voltage proportional to the delay time of the reflected signal. From the output of the coincidence circuit b, the reflected pulses are fed to the input of the trigger 7, which was previously set to the working state by the falling edge 20 of the feedback circuit 11.
При неизменном уровне, когда длительность импульса 20 равна времени t задержки отраженного импульса, длительность импульса 21 на выходе триггера 7 практически равна нулю.At a constant level, when the duration of the pulse 20 is equal to the time t of the delay of the reflected pulse, the duration of the pulse 21 at the output of the trigger 7 is almost zero.
При изменении уровн таким образом, что отраженный импульс зан л положение импульса 22, На выходе триггера 7 по вл етс пр моугольный импульс 21 (сигнал разбаланса) с соответствующей длительностью , пропорциональной из.менению уровн . Этот импульс поступает на фильтр 8 нижних частот, который преобразует его в импульс 23. Импульс 23 с выхода фильтра 8 нижних частот поступает на один из входов схемы 9 совпадени , другой вход схемы 9 совпадени подключен к выходу усилител 3 (однако может быть подключен и к выходу схемы б совпадени ).When the level changes in such a way that the reflected pulse sets the position of the pulse 22, At the output of trigger 7, a rectangular pulse 21 (imbalance signal) appears with a corresponding duration proportional to the level change. This pulse arrives at the low-pass filter 8, which converts it into a pulse 23. The pulse 23 from the output of the low-pass filter 8 goes to one of the inputs of the matching circuit 9, the other input of the matching circuit 9 is connected to the output of amplifier 3 (however it can be connected to the output of scheme b is a match).
На выходе схемы 9 совпадени будет импульс 24 только в том случае, если на другой вход схемы 9 поступает отраженный сигнал 22 с выхода усилител 3, несущий информацию об уровне. В этом случае импульс 24 со схемы 9 совпадени поступает на вход зар дно-разр дного устройства 10 и воздействует на него таким образом, что понижает на его выходе напр жение 25. Это выходное напр жение подаетс на элемент 11 обратной св зи, а именно на основной компаратор 13, где оно сравниваетс с линейнопадающим пилообразным напр жением 26, поступающим от генератора 12 пилообразного напр жени . В св зи с этим длительность импульса 20 на выходе компаратора 13 увеличиваетс , а длительность импульса 21 с триггера 7 уменьшаетс и стремитс к нулю .At the output of the coincidence circuit 9, there will be a pulse 24 only if another input of the circuit 9 receives the reflected signal 22 from the output of the amplifier 3, which carries the level information. In this case, the pulse 24 from the coincidence circuit 9 enters the input of the charge-discharge device 10 and acts on it in such a way that the voltage 25 drops at its output. This output voltage is supplied to the feedback element 11, namely a main comparator 13, where it is compared with a linearly falling saw-tooth voltage 26 supplied from the saw-tooth voltage generator 12. In this connection, the duration of the pulse 20 at the output of the comparator 13 increases, and the duration of the pulse 21 from the trigger 7 decreases and tends to zero.
При длительности импульса 21, близкой к нулю, длительность импульса 24 с выхода схемы 9 совпадени также близка к нулю и изменение (уменьшение) выходного напр жени прекращаетс .When the pulse duration 21 is close to zero, the pulse duration 24 from the output of circuit 9 is also close to zero and the change (decrease) in the output voltage stops.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813286837A SU972238A1 (en) | 1981-05-04 | 1981-05-04 | Acoustic level indicator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813286837A SU972238A1 (en) | 1981-05-04 | 1981-05-04 | Acoustic level indicator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU972238A1 true SU972238A1 (en) | 1982-11-07 |
Family
ID=20957517
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813286837A SU972238A1 (en) | 1981-05-04 | 1981-05-04 | Acoustic level indicator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU972238A1 (en) |
-
1981
- 1981-05-04 SU SU813286837A patent/SU972238A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5123286A (en) | Electric measuring device for measuring the propagation delay of an electrical signal | |
US4079315A (en) | Method and apparatus for measuring time interval between two pulse signals | |
US5877997A (en) | Pulse echo distance measurement | |
US4570486A (en) | Ultrasonic thickness gauge circuit with transit path correction | |
US4567766A (en) | Piezoelectric ultrasonic apparatus and method for determining the distance from a predetermined point to a target | |
US3953823A (en) | Velocity measurement apparatus using pulsed ultrasonic waves | |
US5201225A (en) | Instrument for measuring thickness of coated plate and method thereof | |
US3423992A (en) | Ultrasonic apparatus for measuring thickness or distances | |
JPS5856085B2 (en) | Method and device for measuring thickness or depth of abnormal area using ultrasonic pulses | |
SU972238A1 (en) | Acoustic level indicator | |
US3783679A (en) | Time base measurement circuit | |
US4838086A (en) | Method for measuring the wall thickness of a workpiece by ultra-sound | |
SU396562A1 (en) | ULTRASONIC LEVEL INDICATOR | |
SU894552A1 (en) | Method of ultrasound speed determination | |
SU1307325A1 (en) | Meter of ultrasound velocity | |
US4183245A (en) | Synchronous frequency-to-voltage converter for doppler apparatus | |
SU1188665A1 (en) | Method of measuring peak power | |
RU1820230C (en) | Device for measuring speed of propagation of ultrasonic oscillations | |
SU954820A1 (en) | Device for ultrasonic checking of threaded joint tightening force | |
JPS6262299B2 (en) | ||
SU1525568A1 (en) | Ultrasonic mirror-through transmission flaw detector | |
RU2292529C2 (en) | Ultrasonic level meter | |
JPS6394184A (en) | Ultrasonic wave displacement detecting device | |
SU1527577A1 (en) | Method of detecting proparating cracks | |
SU690310A1 (en) | Acoustical dicital level meter |