Акустический уровнемер

Акустический уровнемер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<"> 709953

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 050478 (21) 2600085/18-10 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки Йо

G 01 F 23/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 681.128.8 (088 . 8) Опубликовано 15.0180 Бюллетень М9 2

Дата опубликования описания 1 801.80 (72) Авторы изобретения

Е.Е. Добров, О.Л. Резник, B.Ã. Плотников и И.И. Походенко (71) Заявитель ивано-Франковский институт нефти и газа (54) АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано для измерения уровня жидких сред в различных областях промышленности.

Известны акустические уровнемеры, содержащие емкость, сообщающуюся с измерительной трубой, и излучатель акустических колебаний, подключенный к .выходу генератора (1).

Недостатком такого уровнемера является невысокая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является акустический уровнемер, содержащий трубчатый резонатор, установленный в контролируемом резервуаре„ микрофон, излучатель, соединенный с генератором, демодулятор, включенный в .цепь микрофона, и блок регистрации (2) .

Однако этот уровнемер характеризуется недостаточной помехозащищеннсстью.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности.

Указанная цель достигается тем, что в него введены дополнительный генератор синусоидальных колебаний, усилитель и модулятор, причем выход одного из генераторов подключен к излучателю через модулятор, управляющий вход которого подсоединен к выходу второго генератора, а блок регистрации выполнен в виде двух индикаторов уровня сигнала, один иэ которых подключен к выходу микрофона через усилитель, а другой — через усилитель и демодулятор .

На чертеже изображена структурная схема акустического уровнемера.

Акустический уровнемер содержит генератор 1 синусоидальных колебаний перестраиваемой частоты, выход которого через модулятор 2 присоединен к излучателю 3; генератор 4 синусоидальных колебаний перестраиваемой частоты, выход которого присоединен к управляющему входу модулятора .2; микрофон 5, выход которого через усилитель 6 и демодулятор 7 присоединен к входу индикатора 8 уровня сигнала; индикатор 9 уровня сигнала, вход которого присоединен к выходу усилителя. Излучатель 3 установлен у верхнего отверстия трубчатого резонатора

10, а микрофон 5 — у его бокового отверстия, Устройство работает следующим образом.

709953

Измерительный процесс состоит из двух этапов. На первом этапе генератор 4 включен, на управляющем входе модулятора 2 напряжение отсутствует, и на излучатель 3 поступает сигнал синусоидальной формы. Путем изменения частоты fp генератора 1 от минимального значения в сторону увеличения добиваются ее совпадения с частотой f, а затем с любой из частот

Е, f Моменты совпадения частот отмечают по индикатору 9.

На втором этапе включают генератор 4, после чего на излучатель 3 поступают амплитудно-модулированные колебания. Если, например, несущая час-, .тота fr совпадает с частотой f2, то изменение частоты Р генератора 4 от минимального значения в сторону увеличения добиваются совпадения частот (Ег- F) и (f +F) с частотами й„и f соответственйо. Последиее совпадение частот .отмечают по индикатору 8.

При повторном измерении контролируемого параметра повторяют все описанные выше операции.

Демодулятор 7, установленный меж- 5 ду усилителем 6 и индикатором 8,пред:назначен для выделения огибающей иэ амплитудно-модулированного сигнала.

В качестве демодулятора может быть использован амплитудный детектор ° 3p

Достижение i-го максимума показаний индикатора 9 свидетельствует о совпадении частоты колебаний генератора 1 с частотой 1-ro обертона резонатора 10. Максимум огибающей, ин- З5 дицируемый индикатором 8, свидетельствует о совпадении боковых частот аплитудно-модулированного сигнала с (i — 1) и с (i + 1) обертонами.

Известно, что спектр синусоидальных амплитудно-модулированных колебаний состоит иэ трех частот (f " F), Й и (f + F). При достижении максимумов несущей и огибающей значения частот спектра амплитудно-модулированного сигнала совпадают с частотами трех соседних обертонов, поэтому F = Ьf

= С/2Ь.

Следовательно, частота колебаний генератора 4 будет обратно пропорциональна длине незаполненной части трубчатого резонатора, что при известной длине резонатора позволяет определить искомый уровень.

В предлагаемом устройстве отсчет измеряемого уровня проводится только после совпадения трех частот спектра сигнала с тремя соседними обертонами, что практически исключает ошибку при наличии производственных шумов в контролируемом объекте.

Формула изобретения

Акустический уровнемер, содержащий трубчатый резонатор, установленный в контролируемсм резервуаре, микрофон, излучатель, соединенный с генератором, демодулятор, включенный в цепь микрофона, и блок регистрации, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены дополнительный генератор синусоидальных колебаний, усилитель и модулятор, прнчем выход одного из генераторов подключен к излучателю через модулятор, управляющий вход которого подсоединен к выходу второго генератора, а блок регистрации выполнен в виде двух индикаторов уровня сигнала, один из которых подключен к выходу микрофона через усилитель, а другой — через усилитель и демодулятор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 230448, кл. G 01 N 23/28, 1967.

2, Авторское свидетельство СССР

М 601577, кл, G 01 N 23/28, 1976 (прототип) .

709953

Составитель И. Засядников

Техред Н.Бабурка Корректор Е.Папп

Редактор Т.Иванова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная. 4

Заказ 8750/45 Тираж 801 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5