ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ УРОВНЕМЕРОВ

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности, к устройствам и приспособлениям для контроля параметров ультразвуковых уровнемеров и сигнализаторов уровня, и может быть использована для контроля параметров ультразвуковых приборов, работающих через днища или стенки емкостей и резервуаров с рабочей жидкостью.
Известны ультразвуковые приборы контроля - уровнемеры и сигнализаторы уровня - предназначенные для работы через днища или стенки резервуаров [1-3].
Известно приспособление для контроля параметров ультразвуковых уровнемеров, работающих через днища резервуаров содержащее корпус, форма которого обеспечивает размещение акустического датчика ультразвукового уровнемера, создание отражающей границы раздела на заданном расстоянии от акустического датчика с возможностью изменения указанного расстояния, наличие рабочей среды между отражающей границей раздела и акустическим датчиком ультразвукового уровнемера, при этом в качестве рабочей среды используется вода, отражающая граница образуется за счет естественной границы раздела сред вода-воздух, а перемещение границы раздела осуществляется за счет изменения уровня жидкости в корпусе приспособления [4-5].
Недостатком известного приспособления для контроля параметров ультразвуковых уровнемеров является ограниченная область применения и большая инерционность.
Недостаток известного приспособления объясняется технологическими сложностями создания больших уровней рабочей жидкости, высокоточной фиксации жидкости на заданном уровне, значительными временами слива-налива жидкости. Так, в частности, при использовании в качестве приспособления
железнодорожных цистерн марок 15-1440 и 15-1597, а в качестве рабочей жидкости жидкого аммиака время налива составляет для цистерны типа 15-1440 - 90 мин., для цистерны типа 15-1597 - 120 мин [6].
Известно приспособление для контроля параметров акустических датчиков - ультразвуковых преобразователей, содержащее корпус, форма которого обеспечивает размещение акустического датчика, создание границы раздела, на заданном расстоянии от акустического датчика с возможностью изменения указанного расстояния, при этом в качестве границы раздела используются искусственные отражатели, изменение расстояния между отражающей границей раздела и акустическим датчиком осуществляется при помощи направляющих и перемещающейся по ним каретки с элементами фиксации [7].
Известное приспособление наиболее близко к предлагаемому по технической сущности и количеству общих признаков.
Приспособление - прототип имеет ограниченную область применения, в частности, не позволяет определять параметры акустических датчиков ультразвуковых уровнемеров, работающих через днища емкостей или резервуаров, заполненных рабочей жидкостью.
Недостаток известного устройства объясняется тем, что корпус известного устройства предназначен для размещения стандартных образцов типов СО-1, СО-2, СО-3, СО-4 и не допускает заполнения его жидкой рабочей средой.
Техническим результатом полезной модели является расширение области применения, а именно - обеспечение контроля параметров ультразвуковых уровнемеров, работающих через днища емкости или резервуаров, заполненных рабочей жидкостью.
Для достижения указанного технического результата в приспособление для контроля параметров ультразвуковых уровнемеров, содержащее корпус, в котором установлен акустический датчик и искусственный отражатель на заданном расстоянии от акустического датчика с возможностью изменения расстояния между ними при помощи направляющих и размещенной на них каретки с элементами фиксации введены новые признаки, а именно: корпус приспособления выполнен в виде открытой емкости, имеющей попарно параллельные стенки и перпендикулярное им плоское днище прямоугольной
формы, емкость заполнена рабочей жидкостью, акустический датчик установлен на вешней поверхности одной из торцевых стенок, направляющие установлены на боковых стенках корпуса, искусственный отражатель установлен на каретке параллельно торцевой стенке корпуса, а элементы фиксации выполнены с возможностью поворота искусственного отражателя в каретке вокруг своей оси на угол 90° и вокруг оси, параллельной направляющим, до выхода его из рабочей среды.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1, на которой схематически показано предлагаемое приспособление для контроля параметров ультразвуковых уровнемеров.
Предложенное приспособление содержит корпус 1, выполненный в виде открытой емкости с плоскими попарно параллельными стенками и плоским прямоугольным и перпендикулярным стенкам днищем. Емкость заполнена рабочей жидкостью 2. На одной торцевой стенке корпуса с внешней ее стороны установлен акустический датчик 3. Искусственный отражатель 4 установлен на каретке 5, перемещающейся по направляющим 6, закрепленным на боковых стенках 7 корпуса 1. Фиксация каретки 5 и искусственного отражателя 4 на заданном расстоянии от акустического датчика 2 осуществляется при помощи элементов фиксации, представляющие собой винтовые фиксаторы 8. Для облегчения перемещения каретки 5 с искусственным отражателем 4 в рабочей среде 2 предусмотрена возможность поворота отражателя вокруг своей оси на угол 90° или поворота отражателя вокруг оси 9 до выхода его из рабочей среды.
Работа с приспособлением осуществляется следующим образом: устанавливают акустический датчик 3 на внешней поверхности торцевой стенки корпуса 1, устанавливают искусственный отражатель 4 в каретке 5 так, что он находится вне рабочей жидкости, затем перемещают каретку 5 по направляющим до обеспечения заданного расстояния между искусственным отражателем 4 и акустическим датчиком 3 и фиксируют положение каретки винтовыми упорами 8. Поворачивая искусственный отражатель 4 вокруг оси, параллельной направляющим, помещают его в рабочую жидкость, а затем, поворачивая вокруг оси 9, устанавливают в рабочее положение параллельно торцевой стенке. После проведения цикла измерений для облегчения перемещения каретки 5 с искусственным отражателем 4 в рабочей жидкости отражатель
поворачивают на угол 90° вокруг оси 9 и производят цикл перемещений искусственного отражателя 4 в новое положение относительно акустического датчика 3.
Наилучшие результаты в части достоверности результатов настройки достигаются в случае, если толщина и материал вертикальной грани, на которой устанавливается акустический датчик, соответствует толщине и материалу стенки резервуара, на котором предполагается использование настраиваемого ультразвукового уровнемера. Так, в частности, при использовании прибора ультразвукового контроля для измерения уровня жидкого аммиака в железнодорожных цистернах толщина грани должна быть 20 мм, что соответствует толщине стенки котла цистерны [8].
Таким образом, предложенное устройство обеспечивает достижение заявленного результата.
Источники информации
1. Свидетельство РФ на полезную модель №7497.
2. Свидетельство РФ на полезную модель №23498.
3. Свидетельство РФ на полезную модель №33221.
4. Ультразвуковой уровнемер УЗУ-2. Методика поверки. ЛЮКИ.407639.007 РЭ1.
5. М.Я.Андреев, А.А.Гончаров, И.Л.Рубанов. О возможном подходе к уменьшению основной погрешности ультразвуковых уровнемеров УЗУ-2 и УЗУ-2Т. В сб. «Гидроакустика», С-Петербург, 2004 г., №5.
6. М.Я.Андреев, А.А.Гончаров, И.Л.Рубанов. Некоторые результаты промышленных испытаний ультразвукового уровнемера УЗУ-2. В сб. «Гидроакустика», С-Петербург, 2003 г., №4.
7. Авторское свидетельство СССР, №1693533.
8. Специализированные цистерны для перевозки опасных грузов. М., изд. Стандартов, 1993 г.