Способ измерения массового расхода диэлектрического вещества

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность измерения. Через измерительньш волновод 1, включенный последовательно в трубопровод 2, перемещается контролируемое вещество. С помощью СВЧ-генерат.ора 3 фиксированной частоты осуществляют поочередное возбуждение волновода 1, применяя коммутатор 6 для переключения измерительных каналов, Распространив еся по волноводу и рассеянные на нёоднородностях вещества в потоке электромагнитные волны.принимают в другом сечении волновода,для чего служат элементы 7 и 8 съема. Измеряют доплеровскую частоту разностного сигнала возбуждаемой и принимаемой волн, для чего эти волны смешиваются в смесителе 9 для выделения разностноi го сигнала. В блоке 10 осуществляют статическую обработку измеряемых до (Л плеровских частот и вычисляют скорость потока и диэлектрическую проницаемость . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (50 4 С О1 F 1 704

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3773675/24-10 (22) 23.07.84 (46) 07.12.86. Бюл. Р 45 (71) Ордена Ленина институт проблем управления(автоматики и телемеханики) (72) A.Ñ.Ñoâëóêîâ (53) 681.121.89 ° 082(088.8) (56) Викторов В.А., Лункин Б.В., и Совлуков А.С. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин. — M. Наука, 1978, с. 260-269, Патент США Р 4423623, кл. 0 01 F 1/70, 1983. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет уменьшить погрешность измерения. Через измерительный волновод 1, включенный последовательно в трубопровод 2, перемещается контролируемое вещество.

С помощью СВЧ-генератора 3 фиксированной частоты осуществляют поочередное возбуждение волновода 1, применяя коммутатор 6 для переключения измерительных каналов, Распространившиеся по волноводу и рассеянные на неодйородностях вещества в потоке электромагнитные волны. принимают в другом сечении волновода,для чего служат элементы 7 и 8 съема. Измеряют доплеровскую частоту разностного сигнала возбуждаемой и принимаемой волн, для чего эти волны смешиваются в смесителе 9 для выделения разностного сигнала. В блоке 10 осуществляют статическую обработку измеряемых доплеровских частот и вычисляют скорость потока и диэлектрическую проницаемость. 1 ил.

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1275216

2 (2) где Е <, 2 2 хр 1 хр2

2

Ъ к

k

В кР2

kI k2

f* f

1 — 1

fА4 fД2 (—. ), (3

Изобретение относится. к измерительной технике и предназначено для определения расхода вещества, содержащего неоднородности.

Цель изобретения — уменьшение погрешности измерения, Способ заключается в следующем, В потоке перемещаемого по трубопроводу диэлектрического вещества, содержащего неоднородности, на измерительном учаСтке трубопровода возбуждают электромагнитные волны

СВЧ-диапазона частот одинаковой частоты, но двух типов, имеющих разные критические длины волн, а ма.ссовый расход бпределяют по формуле

Q = kp(E) v, r" pe k — константа; — скорость потока, м/с; .1 — плотность диэлектрического вещества, кг/м, Сомножитель v определяют по занисимос ти — доплеронское смещение частоты для каждого

THIICl Волн 9 — критические длины волн для каждого типа волн, Сомножитель P (E) зависит от диэлектрической проницаемости C вещества, которую определяют Hs соотношения где k k f < Š— величины, определенные для соотношения (2); с - скорость света, с = 3 к к 10 м/с;

f — частота волн двух типон.

Определив Я и зная зависимость

Р (Я), найденные значения ъ и р (с.) подставляют в формулу (I), 5

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Через металлический измерительный волнонод 1, включенный последовательно н трубопровод 2, перемещается контролируемое вещество. С помощью СВЧгенератора 3 фиксированной частоты (частоту генератора выбирают в зависимости от диаметра трубопровода и величины Я контролируемого вещества) в иэмерительром волноводе 1 в одном его сечении через элементы 4 и

S возбуждения возбуждают электромагнитные волны двул типов, имеющих разные критические длины волн 9 qp u

Иоочередное возбуждение волно" 2 вода 1 осуществляют, применяя коммутатор 6 для переключения измерительных каналов. Распространившиеся по волноводу и рассеянные на неоднородностях вещества н потоке электромагнитные волны принимают в другом сечении волнонода, для чего служат элементы 7 и 8 съема сигнала для волн каждого типа. Злементами 4 и 5 возбуждения и 7 и 8 съема могут быть металлические штыри, петли связи или отверстия н стенках нолнонода, закрытые герметично диэлектриком, Измеряют доллеровскую частоту разностного сигнала возбуждаемой и принимаемой волн для каждого типа,для чего в смесителе 9 проводят смешение этих волн для ньщеления разностного сигнала, после чего в блоке 10 осуществляют его последующую статистическую Обработку. В вычислительном устройстве li проводят совместную обработку измеряемых даплеронских частот согласно соотношениям (2) и (3) и вычисляют величины ч и

Я, Для управления работой вычислительного устройства 11 н соответствии с возбуждаемьм н измерительном волноноде 1 типом волн на него подают управляющие сигналы с коммутатора 6. Затем с учетом информации о зависимости ) (E) для вещества и потоке, содержащейся н блоке памяти вычислительного устройства 11, производят н этом устройстве вычисление массового расхода согласно соотношению

Ц =kpv где k = const и определяется геометрическими параметрами сечения трубопровода.

»

1275216

Формула изобретения ьеделении расхода сомножители ч и вычисляют с учетом доплеровского. смещения для обоих типов волн по зависимостям

Способ измерения массового расхода диэлектрического вещества, перемещаемого по трубопроводу, заключающийся в возбуждении в потоке волн

СВЧ-диапазона, измерении доплеровского смещения частоты этих волн и определении расхода по формуле (- — ) с

kl k2 А»

1О (— - — ) Е

f f

А» А, Q = kp(E) v, где k — постоянная величина;

1 (с,) — плотность вещества, зависящая от диэлектрической проницаемости с, кг/м э, ч — скорость потока, м/с, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения, в потоке возбуждают электромагнитные волны двух типов, имеющих раэние критические длины волн, доплеровское смещение частоты измеряют для каждого типа волн, а при опгде f

fA — доплеровское смещение частот волн каждого типа;, h„ — критические длины волн для каждого типа; к р

1 f

2 1 f г Э кр» кр

 — скорость света, 3 " f g м/с; — частота возбуждаемых волн

СВЧ-диапазона, k

20 где с

Составитель IO.Ðåïèí

Редактор Н,Марголина Техред Л.Олейник Корректор Л.Пилипенко

Тираж 705 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6550/30

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4