Устройство для определения уровня жидкости в сосуде
Изобретение относится к измерительной технике. Устройство содержит микроволновый генератор фиксированной частоты, подключенный выходом к первому плечу тройника, первый циркулятор, первый и второй волноводы, второй циркулятор, первый и второй амплитудные детекторы, амплитудный преобразователь, соединенный выходом с индикатором. Волноводы погружены вертикально в сосуд с жидкостью на одинаковую глубину. Длина второго волновода больше первого на величину /4, где
- длина электромагнитной волны в свободном пространстве. Обеспечено расширение диапазона измерений. 1 ил.
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами.
Известен интерференционный СВЧ-уровнемер цементного шлака, основанный на эффекте, возникающем при локации измеряемой среды электромагнитными волнами (см. В. А. Викторов и др. "Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин", М. , "Наука", 1978, стр. 152). В этом устройстве, содержащем СВЧ-генератор, передающую и приемную рупорные антенны, регулировочный аттенюатор и измерительный волновод, по смещению экстремальных точек интерференционной картины, образованной в измерительном волноводе в результате сложения двух волн - отраженной и создаваемой искусственно опорной, определяют расстояние до поверхности измеряемой среды. Недостатком данного уровнемера является невысокая точность измерения из-за сложности фиксирования прохождения через точку отсчета максимумов и минимумов стоящей волны. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является принятый автором за прототип волноводный СВЧ-уровнемер жидкости (В. А. Викторов и др. "Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин", М. , "Наука", 1978, стр. 153-154), содержащий модулятор, осуществляющий амплитудную модуляцию колебаний СВЧ-генератора, циркулятор (развязывающее устройство), детектор, приемник, фазовый компаратор (индикатор), определяющий разность фаз двух колебаний и измерительный волновод, заполненный контролируемой жидкостью. В устройстве в зависимости от длины заполненной части волновода, измерение уровня жидкости сводится к определению времени прямого (к среде) и обратного (от среды) распространения волны в волноводе. Недостатком этого известного уровнемера следует считать узкий диапазон измерения, связанный со сложностью определения разности фаз двух колебаний. Задачей заявляемого изобретения является расширение диапазона измерения. Поставленная задача решается тем, что в устройство, содержащее генератор фиксированной частоты, первый циркулятор, первое плечо которого подключено ко входу-выходу первого погруженного вертикально открытым концом в измеряемую жидкость волновода, первый амплитудный детектор и индикатор, введены тройник, второй циркулятор, второй амплитудный детектор, амплитудный преобразователь и второй волновод, который погружен вертикально открытым концом в измеряемую жидкость на ту же глубину, что первый, и длина которого равна


















Из уравнения (I) вытекает, что при h = 0, Uт = Uмакс и h = H Uт = U. Другими словами минимальный уровень жидкости должен соответствовать максимальному значению амплитуды напряжения второго волновода, а максимальный уровень жидкости - максимальной величине двух преобразованных сигналов. В предлагаемом устройстве преобразованный согласно уравнению (I) сигнал с выхода амплитудного преобразователя поступает на вход индикатора 10, где отражается информация об уровне жидкости в сосуде. В данном случае так как картина распределения напряжения в волноводах сопряжена с изменением уровня жидкости, то преобразование сигналов в амплитудном преобразователе должно предусмотреть возрастающие значения зависимостей амплитуд напряжений в волноводах от уровня жидкости и фиксирование точек, соответствующих переходу этих зависимостей от возрастания к убыванию. В силу этого, если волноводы с жидкостью не имеют потерь, то для Uт можно принимать
Uт = h2Uмакс,
где h2 = 1, 2, 3. . . . Отсюда видно, что путем оценки экстремума при переходе сигнала от возрастания к убыванию можно судить о параметре. Таким образом, в заявляемом техническом решении показано, что на основе преобразования двух амплитудных продетектированных сигналов первого и второго волноводов можно обеспечить широкий диапазон измерения уровня жидкости в сосуде.
Формула изобретения


РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Передатчик уровня // 2166737
Изобретение относится к технике измерения уровней продукта в резервуаре при технологических процессах
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами
Радиолокационный уровнемер // 2159923
Изобретение относится к технике контроля и измерения уровня различных веществ
Изобретение относится к бесконтактным средствам контроля и измерения уровня жидких сред или уровней раздела разнородных по электрофизическим свойствам жидкостей и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к СВЧ-измерителям расстояния до отражающего объекта, и может применяться, например, для измерения уровня жидкости (нефтепродуктов) в резервуарах
Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидких сред в резервуарах в теплоэнергетической, нефтяной, химической и других отраслях промышленности
Уровнемер // 2126145
Способ определения уровня вещества в емкости // 2125245
Способ определения уровня вещества // 2125244
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня различных веществ в содержащих их емкостях
Изобретение относится к средствам контроля и измерения толщины слоев разнородных по электрофизическим свойствам жидкостей, а также их относительного изменения и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическим процессом
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидких или сыпучих диэлектрических, преимущественно слабоотражающих и слабопоглощающих, материалов
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня жидких и сыпучих веществ в резервуарах на нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих, химических и других предприятиях
Радиоволновый измеритель уровня // 2276334
Изобретение относится к технике контроля и измерения уровня жидких и сыпучих веществ
Изобретение относится к устройству измерения степени заполнения емкости средой с волноводом для передачи электромагнитной волны
Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения и/или контроля уровня среды в резервуаре
Изобретение относится к радиолокационной технологии и может быть использовано для радиолокационного измерения уровня жидкости
Способ радиоволнового измерения уровня // 2334953
Изобретение относится к технике контроля и измерения уровня различных веществ