Акустические осцилляторные уровнемеры

Для акустических уровнемеров с двумя УЗ — преобразователями можно построить частотную схему, охватив положительной обратной связью через усилитель 3 выход приемного ультразвукового преобразователя 2 с входом ультразвукового излучателя 1.

Классическое положение создания генераторных (осцилляторных) схем формулируется следующим образом.

• 1. Система, включающая генератор упругих волн, соединенный с ним твердотельный элемент (среду для распространения волн) и приемник, расположенный на измеряемом расстоянии от генератора. Выходным сигналом является время пробега измеряемого расстояния пакетом волн, рожденных генератором.
• 2. Предыдущая система, включенная в цепь обратной связи усилителя и служащая линией задержки, в результате чего контур обратной связи становится осциллятором (генератором), частота которого изменяется при изменении расстояния между генератором упругих волн и приемником.

Рис. 5.6. Генераторные (осцилляторные) акустические уровнемеры: а-с локацией через газовую среду; б и в-с локацией через жидкость

Применительно к акустической уровнеметрии генератор упругих волн — ультразвуковой, например, пьезоэлектрический излучающий преобразователь. Упругая среда для распространения упругих волн — контролируемые газовые и жидкие среды. Приемник ультразвуковых волн — обратный пьезоэлектрический преобразователь, расположенный на измеряемом расстоянии 21 — для схемы «а» и h — для схем «б» и «в» (рис. 5.6) от излучающего преобразователя.

При этом период выходного сигнала будет равен времени прохождения ультразвуковых колебаний измеряемого расстояния от преобразователя 1 до преобразователя 2 с учетом скорости распространения акустической волны в газовой С_г и жидкой С_ж средах. Расчет значений уровня идет в известном порядке.

Применение преобразователей с «частотным выходом» имеют неоспоримые преимущества перед преобразователями с выходом аналоговым [29].