Ультразвуковые уровнемеры.

Делятся на 3 группы:

1.Принцип ультразвуковой локации (и уровнемер и сигнализатор)

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь посылает импульс на контролируемую поверхность жидкости и фиксирует импульс отраженный от поверхности т.к. ультразвук в воздушной среде рассеивается, то диапазон измерений ограничивается примерно 4-5 м. При использовании мощных ультразвуковых излучателей диапазон возможен до 10 м.

Строятся уровнемер двух модификаций, на прохождение ультразвука по жидкости (устанавливается на дне). Недостаток: Толька для контроля уровня чистой жидкости, если жидкость содержит твердые, газообразные частицы, то ультразвук рассеивается и гасится.

Чаще всего применяют с ультразвуковой локации по воздуху (над уровнем жидкости).Недостаток: ограниченный диапазон измерения (до 5 метров) т.к. ультразвуковыеколебания в воздухе рассеиваются (воздух изолятор).

2. Сигнализация уровня на принципе «прохождения».

Цельносварная конструкция с сигнальным зазором между излучателем и приемником. Излучатель и приемник включены в схему автогенератора по кольцевой схеме (чаще всего), (один на вход другой на выход).

Недостаток: наличие ложных срабатываний при появление в жидкости пузырьков воздуха.

Для повышения надежности в сигнальный зазор помещают специальный волновод пластину(акустический фильтр).Толщина подбирается равной половине длины волны.

3. Сигнализатор уровня на принципе демпфирования.

Принцип в том что при контакте с жидкостью энергия колебаний пьезоэлектрического преобразователя уходит в жидкость т.е. демпфируется в жидкость, что приводит к срыву колебаний пьезоэлектрического преобразователя включенного в схему автогенератора. Сигнализаторы уровня на принципе демпфирования строятся так же и на основе 2х пьезоэлементов, в этом случае при контакте жидкости с пьезоэлементом сигнал не доходит то второго пьезоэлемента.

Выполнен на основе пьезоэлектрического преобразователя с изменяющемся импедансом акустической среды (R=ρ /c).

Акустическая среда контролируемая жидкость(наличие, отсутствие). Простейшие ультразвуковые сигнализаторы, выполнены в виде трубы с заваренным рабочим концом, к внутренней стороне торца приклеен пьеза элемент (пьезоэлектрический трансформатор). Когда торец трубопровода находится в воздухе, пьезотрансформатор имеет высокую добротность, при этом происходят колебания автогенератора в частотозадающую цепь которого включен пьезотрансформатор. При касание торца трубы жидкости происходит переход энергии ультразвуковых колебаний в жидкость т.е происходит демпфирование ультразвукового преобразователя, амплитуда его колебаний резко снижается, при этом срываются колебания автогенератора, при отсутствие контакта с жидкостью автогенератор снова продолжает колебаться.

2-ой вариант: сигнализатор содержит два пьезоэлемента приклеенных к внутренней поверхности торца, один из них подключен к генератору колебаний, другой измерительному преобразователю. При контакте торца с жидкостью происходит демпфирование колебаний и резкое уменьшение выходного сигнала