Датчик ультразвукового сигнализатора границы раздела сред

Датчик ультразвукового сигнализатора границы раздела сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т? и От 1и1, ИЗОБРЕТЕНИЯ (1 Ц 7! 8 717

Союз Советских

foijHолистических республик

К АВТОР СКОМУ СВЙДЕ ГЕЛЬ СТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.78 (21) 2584105/18-10 с присоединением зачвкп ¹ 2584111 (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.80. Бюллетень ¹ 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.80 (51) N. Кл,2

G 01F 23/28

Госудерстввииый комитет

СССР (53) УДК 681.128.82 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. И. Трофимов, В. В. Попов и А. А. Аникии

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) ДАТЧИК УЛЬТРАЗВУКОВОГО СИГНАЛИЗАТОРА

ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА СРЕД

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля границы раздела сред.

Известны датчики ультразвуковых сигнализаторов границы раздела сред, содержащие генератор, пьезоэлектрические излучатели и приемники, заключенные в корпус (1l.

Однако эти устройства сложны, не обеспечивают достаточной точности и неприменимы для контроля агрессивных жидкостей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик ультразвукового сигнализатора границы раздела сред, содержащий металлический корпус и пьезоэлектрические излучатели и приемники, установленные на заданном расстоянии друг от друга (2).

Этот датчик имеет малую точность контроля и неприменим для работы в агрессивных жидкостях.

Цель изобретения — повышение точности контроля границы раздела сред и расширение области применения.

Это достигается тем, что металлический корпус датчика выполнен в виде трубы переменного сечения, а пьезоэлектрические излучатели и приемники установлены внутри трубы на участках большего сечения.

На черте?ке схематично показан предлагаемый датчик.

Датчик содержит корпус 1, выполненный в виде двух отрезков 2 и 3 металлической

5 трубы, соединенных трубой 4 меньшего диаметра, которая выполняет функцшо механического фильтра. К внутренней стенке отрезков 2 и 3 трубы прикреплены пьезоэлектрические излучатели 5, 6 и приемники

)0 7, 8. Расстояние между излучателем 5 и приемником 7 соответствует, например, срабатыванию при касании с ?кидкостью меньшей плотности, а между излучателем 6 и приемником 8 — с жидкостью большей плотд ности. Это расстояние может быть и другим, например равным. В этом случае устройство работает как дискретный датчик сигнализатора границы раздела жидкость— газ.

20 Датчик работает следующим образом.

Излучатели 5, 6 и приемники 7, 8 вместе с расположенной между ними трубой 4, передающей энергию механических колебаний от излучателя к приемнику, образуют электромеханические трансформаторы. Потери энергии механических колебаний за счет излучения в жидкость при касании трубы с жидкостью тем больше, чем больше расстояние между приемником и излучателем.

718717

11 3 о О р с т с Н II 51

Формула

Составитель И. Засядииков

Техред В, Серикова

Корректор О. Гусева

Редактор Т. Рыбалова

Подписиое

Тираж 810

Изд. ¹ 181

Заказ 135/14

Типография, ир, Саиуиова, 2

С другой стороны величина потерь пропг рциональна также плотности жидкости (чем выше плотность жидкости, тем больше величина потерь).

Таким образом, создается возможность изменять коэффициент трансформации электромеханпческого трансформатора, образованного излучателем, приемником и участком трубы между ними, настраивать срабатывание сигнализатора на жидкость с определенной плотностью изменением расстояния между излучателем и приемником.

Чем больше плотность жидкости, тем меньше выбирается расстояние между излучателями 5, б и приемниками 7, 8. Для жидкостей же с меньшей плотностью расстояние между излучателем и приемником увеличивается.

Когда уровень жидкости с меньшей плотностью касается нижнего отрезка 3 трубы, в нем сигнализатор не срабатывает. Прп касании с жидкостью меньшей плотности срабатывает сигнализатор верхнего отрезка 2 трубы. Сигналнзатор нижнего отрезка трубы срабатывает при касании с жидкостью большей плотности. Срабатывание сигнализатора означает резкое уменыне пе выходного сигнала приемника.

При равном расстоянии между излучателями 5, 6 и приемниками 7, 8 датчик срабатывает каждый раз по достижении уровня жидкости участка трубы, к которой прикреплены п1.езоэлемспты. В этом случае увеличиваются акустические потери и уменьшается выходное напряжение соотвст5 ствующего приемника. Для использования сигналнзатора в агрессивных средах его корпус выполнен из металла.

Датчик ультразвукового сигнализатора границы раздела сред, содержащий металлический корпус Il пьезоэлектрические излучатели и приемники, установленные на заданном расстоянии друг от друга, отлич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности контроля границы раздела срс;. и расширения области llpll;lc»el«lsl, в пем корпус выполнен в виде трубы переменного сечения, а пьезоэлектрические излучатели и приемники установлены внутри трубы на участках большего сечения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сигнализаторы уровня ультразвуковые.

ЦНТИИ ТЭИ приборостроения, 1976, т. 4, раздел б, 2. Курносов Н. М. и др. Ультразвуковые уровнемеры для жидких и сыпучих сред.

«Приборы и системы управления», № 7, 1975, с. 18 — 19 (прототип).