CS242505B1 - Ultrazvukový indikátor přítomnosti kvapaliny v potrubí a jeho zapojenie - Google Patents

Description

Vynález sa týká riešenia ultrazvukového indikátora přítomnosti kvapaliny v potrubí a jeho zapojenia.

Doteraz známe ultrazvukové indikátory přítomnosti kvapaliny v potrubí pozostávajú z hrúbkove kmitajúceho meniča diskového tvaru, z ktorého je ultrazvuková vlna obyčajne impulzného charakteru vedená cez potrubie na přijímač rovnakého tvaru a tiež pracujúceho na hrúbkovom móde kmitov.

V případe, že medzi meničmi je kvapalina, přenos ultrazvuku je relativné s malými stratami, signál na prijímacom měniči bude mať úroveň, ktorá sa v dalších obvodech vyhodnotí ako přítomnost kvapaliny. Keď sa kvapalina medzi meničmi nenachádza, tlmenie sa podstatné zvačší, signál na prijímacom měniči podstatné klesne a v obvodoch sa vyhodnotí tento stav ako nepřítomnost kvapaliny.

Nevýhodou tohoto riešenia je, že potrubie musí mať dostatočnú poddajnost a meniče musia byť přitlačené tak, aby sa přítlačnou silou vyvolala taká deformácia stien potrubia, že nastane plošný styk medzi potrubím a meničom.

Vyššie uvedené nevýhody zmierňuje a technický problém rieši ultrazvukový indikátor přítomnosti kvapaliny v potrubí a jeho zapojenie, ktorého podstatou je, že piezokeramické meniče sú tvořené vysielačovou'. piezokeramickou prstencovou· výsečou a oproti nej uloženou přijímačovou piezokeramickou prstencovou výsečou.

Podstatou vynálezu je aj to, že přijímačová piezokeramická prstencová výseč je spojená so zosilňovačom, ktorého prvý výstup je spojený s vysielačovou piezokeramickou prstencovou výsečou.

Druhý výstup zosilňovača je připojený na vstup detekčného a tvarovacieho obvodu. Do podstaty vynálezu patří aj to, že na vysielačovú piezokeramickú prstencovú výseč je připojený budiaci obvod spojený s taktovacím generátorom. Přijímačová piezokeramická prstencová výseč je spojená so zosilňovačom, ktorého výstup je připojený na detekčný a tvarovací obvod.

Ultrazvukovým indikátorom přítomnosti kvapaliny u potrubí a jeho zapojením sa docieli jednoduchým konštrukčným riešením dobrého akustického kontaktu s potrubím a tým lepší přenos ultrazvukového signálu aj v případe keď nie sú poddajné steny potrubia. Tiež sa podstatné zmenší přítlačná sila ultrazvukových meničov na potrubie. V dosledku dobrého přenosu ultrazvukového signálu sú kladené menšie nároky na elektroniku indikátora.

Na pripojenom výkrese sú znázorněné dve příkladné riešenia ultrazvukového indikátora přítomnosti kvapaliny v potrubí a jeho zapojenie, kde na obr. 1 je nakreslený schématicky ultrazvukový indikátor s piezokeramickými prstencovými výsečmi na potrubí a skupinové schéma autooscilačného zapojenia a na obr. 2 je nakreslený schématicky ultrazvukový indikátor s piezokeramickými prstencovými výsečami na potrubí a skupinová schéma impulzného budiaceho a vyhodnocovacieho systému.

Ultrazvukový indikátor přítomnosti kvapaliny v potrubí a jeho zapojenie pozostáva z vysielačovej piezokeramickej prstencovej výseče 2 a přijímačové) piezokeramickej prstencovej výseče 3 (obr. 1), ktoré sú oproti sebe uložené na potrubí 1, ktoré může byť tvořené například venóznym váčkom.

Přijímačová piezokeramická prstencová výseč 3 je spojená so zosilňovačom 4,* ktorého prvý výstup je spojený s vysielačovou piezokeramickou prstencovou výsečou 2. Druhý výstup zosilňovača je spojený so vstupom detekčného a tvarovacieho obvodu 5.

Druhé riešenie ultrazvukového· indikátora je odlišné v tom, že vysielačová piezokeramická prstencová výseč 2 je spojená s budiacim obvodom 7, ktorý je připojený na taktovací generátor 6. Přijímačová piezokeramická prstencová výseč 3 je spojená sozosilňcvačom' 4, ktorého výstup je spojený s detekčným a tvarovacím obvodom 5.

Funkcia ultrazvukového indikátora přítomnosti kvapaliny v potrubí je nasledovná:

Zosilňovač 4 zosilní akustický šum z prijímačovej piezokeramickej prstencovej výseče 3 zvýrazněný na radiálnom móde a po zosilnení sa týmto budí vysielačová piezokeramická prstencová výseč 2 pracujúca na rovnakom móde ako přijímačová piezokeramická prstencová výseč 3.

V případe, že zosilňovač 4 nahradí straty vzniklé prenosom ultrazvukového vlnenia z vysielačovej piezokeramickej prstencovej výseče 2 na přijímačová piezokeramickú : prstencovú výseč 3, to je zosilnenie rozpojenej slučky bude váčšie ako 1 a súčasne bude splněná fázová podmienka vzniku osr. cilácií, t. j. 0, keď v potrubí 1 medzi vysielačovou a přijímačovou piezokeramickou prstencovou výsečou 2, 3 bude kvapalina, rozkmitá sa sústava na frekvencii radiálneho módu.

Keď poklesne kvapalina pod úroveň vysielačovej a prijímačovej piezokeramickej prstencovej výseče 2, 3 přenos ultrazvukového vlnenia sa podstatné zmenší tak, že nebude splněná podmienka vzniku oscilácií a sústava sa nerozkmitá. Tieto dva stavy sa vyhodnocujú v detekčnom a tvarovacom obvode 5.

V případe přítomnosti kvapaliny medzi vysielačovou a přijímačovou piezokeramickou prstencovou výsečou 2, 3 bude na výstupe detekčného a tvarovacieho obvodu 5 napatie jednoho stavu, pri nepřítomnosti kvapaliny bude na výstupe detekčného a tvarovacieho obvodu 5 napatie druhého stavu.

Funkcia druhého riešenia (obr. 2] je nasledovná:

Vysielačová piezokeramická prstencová výseč 2 je budená z budiaceho obvodu 7, ktorý je spúšťaný taktovacím generátorom

6. Ultrazvukové impulzy v danom takte prechádzajú cez kvapalinu v potrubí 1 na prijímačovú piezokeramickú prstencovú výseč 3. Pretože kvapalina zaisťuje dobrý přenos ultrazvuku, na výstupe prijímačcvej piezokeramickej prstencovej výseče 3 bude signál, ktorý po zosilnení v zosilňovači 4 sa spracuje v detekčnom a tvarovacom obvode 5 na dvojhodnotový signál odpovedajúci jednomu stavu přítomnosti kvapaliny v potrubí 1, a druhému stavu keď medzi vysielačovou a přijímačovou piezokeramickou prstencovou výsečou 2, 3 nie je přítomná kvapalina, pretože v tomto případe nastane značné zotlmenie přenosu ultrazvukového vlnenia.

Využitie vynálezu je zvlášť vhodné pre indikáciu přítomnosti krve alebo živných roztokov vo venóznom váčku.

Claims (3)

PREDMET

1. Ultrazvukový indikátor přítomnosti kvapaliny v potrubí a jeho zapojenia pozostávajúci z piezokeramických meničcv, zosilňovača, detekčného a tvarovacieho obvodu, taktovacieho generátore a budiaceho obvodu vyznačujúci sa tým, že piezokeramické meniče sú tvořené vysielačovou piezokeramickou prstencovou výsečou (2j a oproti nej uloženou přijímačovou piezokeramickou prstencovou výsečou (3).

2. Zapojenie ultrazvukového indikátora pódia bodu 1, vyznačené tým, že přijímačová piezokeramická prstencová výseč (3j je spojená so zosilňovačom (4), ktorého

VYNALEZU prvý výstup je spojený s vysielačovou píezokeramickou prstenvocou výsečou (2), pričom druhý výstup zosilňovača (4) je připojený na vstup detekčného a tvarovacieho obvodu (5).

3. Zapojenie ultrazvukového indikátora pódia bodu 1, vyznačené tým, že na vysielačcvú piezokeramickú prstencovú výseč (2) je připojený budiaci obvod (7) spojený s taktovacím generátorom (6), zatial' čo přijímačová piezokeramická prstencová výseč (3j je spojená so zosilňovačom (4), ktorého výstup je připojený na detekčný a tvarovací obvod (5).