SU777456A1 - Ультразвуковой уровнемер - Google Patents

Description

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относитс  к измерителбной технике, и может быть использовано дл  измерени  у|ровн  жидких ор-ед в раЭЛйчгных област х промышленности.

-Из-вестны ультразвуковые уровнемеры, содержащие акуститеский преобразователь , генератор импульсов возбуждени , лрИбмное устройство, в которых калибруюЩий канал выполнен в виде ультразвукового синхрокольца 1.

Надежность измерени  помощи этих устройств невелика, так как три ироходжении одной импульсной помехи частота синхроимпульсов, .ци;ркулируюигих в синхрокольце, может удваиватьс ; что прйводит к ложным измерени м.

Из известных ультразвуковых уровнейеров наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  ультразв} ковой уровнемер, содержащий акустический преобразователь, последовательно соеднненные генератор импуЛьсов 1воЗбуждени , лриемБИк излучени , элемент запрёта,тригге:р-фар1мирователь ст,роба и измериТель интервалов времени 2. -- -Недостатком уровнемера  вл етс  не-достаточна  помехозащищенностб, так в случае помехи ее вли ние устран ётс  толыко после прохождени  в синхройШтОДзТ в результате чего .возможны кратковр1Жённые ..сбои в показани х ypoBHeaiepa, что наиболее ощутимо п:ри большой частоте

------------- Цель изоб|ретени  - повыщение помехо5 устойчивости устройства.

Это достигаетс  тем, Что в уровнемер введены управл емый одновибратор, два электрических фильтра и второй элемент запрета, причем уйравл ёйый одновибра10 тор включен между выходов reHepaTopa импуль1С01В возбуждени  .и запрещающим входом первого элемента запрета,ачаежду управл ющим -входом ОДновибратора и выходом 1урйггер 1фармировател  строба 15 включены последовательно соединенные первый электрический фильтр и. второй элемент запрета запреЩаЮЩйй вход которого через второй фильтр подключен ко в торсгму ЖГХОЖУ7Р ШМ7 сй- Тр11ГЩ)Х

20

На чертеже изображена структурна  схема пгрёДлбЖёйтШго уЛьт раЗЁукЬвбго уровнемера.

Ультразвуковой уровнемер содержит генератор ./ импульсов воз-буждени , аку25 стический преобразователь 2, последовательно Ооедннепные тстенераторОм / прием ник 3 излучени , первый элемент 4 запрета; триггёр -формиррватель 5 .строба и из мерйТёль Интервалов времени. Уровнемер 30 содержит также управл емый одновибратор 7 включенный между выход01м генератора / и управл юииш входом элемента 4 запрета, второй элемент -8 запрета и первый электрический ф,ильт,р 9, включенные между управл ющим входом 10 одновибратора 7 и выходом // триггера-формировател  5, при этом запрещающий вход элемента S запрета через второй электрический фильтр /2 .подключен ко второму выходу 75 упом нутого триггера 5. Tpwrreip 5 снабжен входами 14 и 15, вход 16 одновибратора 7  вл етс  запускающим, а на -выходе 17 одновибратора формируетс  |Имп}льс, длител ность которого находитс  в линейной за-висимости от управл ющего напр жени , поданного на его вход 10.

Работает ультразвуковой уровнемер следующим образом.

Импзльсы от генератора / периодически подаютс  :на акустический преобразователь 2, на вход приемника 5 излучени , а также на вход 16 одновибратора 7 и вход 14 триггера 5. Отраженные вмпзльсы, усиленные приемником 3, через элемент 4 запрета подаютс  ла вход 15 триггера 5. На выходах // и J триггера, таким образом , формируютс  строб-импульсы, длительность которых пр мо Пропорциональна уровню. Передн-ий фропт этих импульсов совпадает по времени с моментом формировани  импульса возбуждеиин, а задний фронт совпадает с моментом поступлеии  на вход тТриемпика отраженлого сигнала.

С помощью одповибратора 7 и элемента 4 запрета осуществл етс  разрыв измерительной иепи уровнемера на некоторое врем  Непосредственно формировани  ишпульса возбуждени . Врем  разрыва цепи определ етс  длительностью импульса, генерируемого одновибраторочм.

Дл  формировани  зщравл ющего напр жени  служат два элоктрических фильтра 5 и /2 и элемент 8 запрета.

При наличии отралсеиных импульсов на выходе фильтра 12 формируетс  некоторый уровень наАр жени , достаточный дл  открьгти  элемента 5 запрета. -При этом через упом нутый элемент запрета проход т импульсы С выхода // триггера, а ла выходе фильтра 9 фор|Мируетс  , управл ющее напр жение , величина которого пр мо пропорциональна величине уровн .

Величина управл ющего напр жени  и пара-метры одновибратора 7 должны быть

выбраны такйми, чтобы генерируемые одно- х вибратором импульсы имели длительность, несколько .меНьщую, чем длительность ст1роб-импуЛЬсбё. .

При отсутствии, отраженных импульсов иа выходе 13 триггера 5 иалр жение равно нзлю. Элемент задрета 8 закрыт, и управл ющее напр жение при этом равло нулю. Таким образом, при любом значении уровл  измерительна  адепь уровнемера размыкаетс  на врем , близкое времени прохождени  ультразвукового сигнала от измерител  до границы раздела сред и обратно, предотвраща  тем самым срабатывание

триггера 5 от помех.

Предложенный уровнемер по сравнению с известными обладает высокой устойчивостью . Он может сохранить работоспособность пр,и наличии импульсных помех с

достаточно высокой частотой повторени , например при помехах от зажигани  двигателей внутреннего сгорани , и других электрических и акустических помехах.

Ф о у л а и 3 о б ре тени 

Ультразвуковой уровнемер, содержащий акустический преобразователь, последовательно саедйиенные генератор вмпульсов

возбуждени , приемник излучени , элемент запрета, триггер-формирователь строба и измеритель интервалов Бремени, о т л ичающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, в него введены управл емый одновибратор, два электрических фильтра и второй элемент запрета, причем ЗПравл емый одновибратор Включен -между выходам генератора импульсов возбуждени  и запрещающим входом первого элемента задрета, а между управл ющим входом одновнбратора и выходом триггераформировател  строба включены последовательно со-единенные первый электрический фильтр и второй элемент запрета, запрещающий вход «оторого через второй фильтр подключен ко второму выходу упом нутого триггера..

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 2i67i3,89, кл. G 01 F 23/2-8, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 6341il,4, ,кл. G 01 F ,23/28, 1977.

Claims (1)

1. Ф о р'м у ла и з о б ре тения

   Ультразвуковой уровнемер, содержащий акустический преобразователь, последовательно соединенные генератор импульсов возбуждения, приемник излучения, элемент запрета, триггер-формирователь строба и измеритель интервалов времени, от л ичающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены управляемый одновибратор, два электрических фильтра и второй элемент запрета, причем управляемый одновибратор включен между выходом генератора импульсов возбуждения и запрещающим входом первого элемента запрета, а между управляющим входом одновибратора и выходом триггераформирователя строба включены последовательно соединенные первый электрический фильтр и второй элемент запрета, запрещающий вход которого через второй фильтр подключен ко второму выходу упомянутого триггера.