Датчик газосодержания

Авторы патента:

G01N22 - Исследование или анализ материалов с использованием сверхвысоких частот (G01N 3/00- G01N 17/00,G01N 24/00 имеют преимущество)

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для контроля систем топливопитания энергетических установок. Цель изобретения - повышение точности. Датчик газосодержания состоит из участка металлического трубопровода /УМТ/ 1 для размещения исследуемого материала. На боковой стенке УМТ 1 выполнены эл-ты связи 2 для подключения прямоугольного волновода 3 измерительного блока. Для герметизации конструкции часть волновода 3 заполнена диэлектриком 4. На концах УМТ 1 установлены две решетки из проводящих пластин 5 и 6 с заданной длиной и расстоянием между ними. При изменении газосодержания в жидкости, заполняющей объемный резонатор, образованный УМТ 1 и пластинами 5 и 6, меняется ее диэлектрическая проницаемость и, следовательно, резонансная частота колебания. По этой частоте судят о газосодержании в жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1566271 (g))5 G 01 N 22/00

-с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4363819/24-09 (22) 18.01.88 (46) 23.05,90, Бюл. М 19 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н. Туполева (72) Ю. F.. Седельников, В. В, Болознев, А.Ш,Чабдаров и F.,N.Ñòåïàíîâ (53) 621.396 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 525010> кл,G 01 N 21/12, 1975, Москалев И.Н. и др. Диагностика плазмы с помощью открытых резонаторов. N.: Энергоиздат, 1985. (54) ДАТЧИК ГАЗОСОДЕРЖАНИЯ (57) Изобретение относится к энергетике и может использоваться для контроля систем топливопитания энергетических установок, Цель изобретения повышение точности. Датчик газосодер2 жания состоит из участка металлического трубопровода (УМТ) 1 для размещения исследуемого материала, На боковой стенке УГ1Т 1 выполнены эл-ты связи 2 для подключения прямоугольного волновода 3 измерительного блока. Для герметизации конструкции часть волновода 3 заполнена диэлектриком 4. На концах УГ1Т 1 установлены две решетки из проводящих пластин

5 и 6 с заданной длиной и расстоянием между ними. При изменении гаэосодержания в жидкости, заполняющей объемный резонатор, образованный

УГ1Т и пластинами 5 и 6, меняется ее диэлектрическая проницаемость и, следовательно, резонансная частота колебания, По этой частоте судят о газосодержании в жидкости, 3 ил.

1566271

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для контроля систем топливопитания энергетических установок, 5

Цель изобретения вЂ” повышение точнос ти.

На фиг,! изображена схема датчика газосодержания; на фиг,2 (а,б) схемы измерительного преобразователя !О с датчиком газосодержания в цепи нагрузки автогенератора и измерения резонансной частоты датчика газосодержания; на фиг, 3 вЂ” графики зависимости резонансной частоты датчика газо- !5 содержания от степени газосодержания в исследуемом материале (керосине).

Датчик газосодержания состоит из участка 1 металлического трубопровода для размещения исследуемого мате- 20 риала, элементы 2 связи, выполненные в боковой стенке участка 1 металлического трубопровода для подключения измерительного блока. Элементы

2 могут быть выполнены в виде щелей в общей стенке участка 1 металлического трубопровода и прямоугольного волновода 3 измерительного блока, Для герметизации конструкции часть волновода 3 заполнена диэлектриком 4, проводящие пластины 5 и 6 решеток, установленные на концах участка 1 металлического трубопровода, длина

1 проводящих пластин 5 и 6 и расстояние между ними h связаны соотношением 35 ъ0,18 +

L tgf

+ Е h 2 макс 40 где „, 8 1 вЂ” максимальные значения дйэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь исследуемого материала, T вЂ” длина участка l метал45 лич еского трубопровода, вЂ” длина волны, Оси элементов 2 расположены в плоскости, проходящей через ось участка 1 металлического трубопровода перпендикулярно проводящим пластинам 5 и 6. 50

Схема измерительного преобразователя (фиг.2а),включает в себя датчик

7, автогенератор 8, частотомер 9.

Схема из мер ения р ез онанси о и час тоты датчика газосодержания включает в себя перестраиваемый генератор

СВЧ 10, СВЧ-вентиль 11, делитель 12 мощности, измеритель 13 мощности.

Устройство (фиг.2б) работает следующим образом.

Генератор !0 возбуждает в датчике

7, представляющем собой объемный резонатор, образованный участком 1 металлического трубопровода и решетками, электромагнитные колебания. Через элемент 2 колебания с датчика 7 через делитель мощности подаются на измеритель 13 мощности и частотомер

9. Перестраивая частоту генератора

I О, находят резонансную частоту основного типа колебаний (Н п ) по максимуму амплитуды поля в резонаторе, При измерении газосодержания в жидкости, заполняющей резонатор,меняется ее диэлектрическая проницаемость и, следовательно, резонансная частота колебания (Н, ), Точность

ПI и з мер е ни я з ави с ит о т кр утиз ны амплитудной характеристики резонатора, т, е. от его добротности. Высокая добротность резонатора достигается установкой на его торцах двух групп пластин 5 и 6, размеры которых определяются соотношением (1). Выбирая размеры пластин 5 и 6 из соотношения (1), мы превращаем эту совокупность пластин в совокупность запредельных волноводов, в которых электромагнитные волны затухают, а от торцов происходит отражение, В резонаторе возбуждаются колебания Н, таким образом, что линии электрйческого поля пересекают диаметральную плоскость резонатора, проходящую через отверстия связи под прямым углом.

Устройство, схема которого приведена на на фиг,2а,работает следующим образом. Через элемент 2 СВЧ-автогенератор 8 возбуждает датчик 7,реактивное сопротивление которого влияет на частоту генерации, по ней судят о газосодержании в жидкости.

Формула изобретения

Датчик газосодержания, содержащий участок металлического трубопровода для размещения исследуемого материала, элементы связи, выполненные в боковой стенке участка металлического трубопровода для подключения измерительного блока, о т л и ч а юшийся тем, Что, с целью повы шения точности, введены две решетки из проводящих пластин, параллельных оси участка металлического тру) 566271 . 0,18 + ь gГ

Е макс ю где макр вЂ” максимальные значения диэлектрической проницаемости и тангенса бопровода и установленные на его концах, при этом длина проводящих пластин 1 и расстояние между ними h связаны соотношением угла потерь исследуемого материала;

? вЂ” длина участка металлического трубопровода; вЂ” длина волны, а оси элементов связи расположены в плоскости, проходящей через ось участка металлического трубопровода перпендикулярно проводящим пластинам, при этом решетки и участок металлического трубопровода образуют резонатор.

15б627) f0 15 Ю о

Газосодержание ()

РюЛ

Редактор С.Патрушева

Тираж 488

Заказ 1218

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

1б !

1 з ю 15

1,4 (д

Составитель F..Ñêîðoxoäoâ

Техред М.Дицык Корр ек тор С,!))ев кун

Изобретение относится к измерительной технике

Способ определения параметров нестационарных объектов // 1555654

Изобретение относится к радиоизмерениям

Устройство для измерения коэффициента отражения объекта в свободном пространстве // 1554594

Изобретение относится к технике измерения

Устройство для измерения диэлектрической проницаемости материалов // 1552081

Изобретение относится к радиотехнике

Устройство для определения динамических характеристик объекта // 1552080

Изобретение относится к радиоизмерениям

Антенна для облучения материалов свч-энергией // 1543312

Изобретение относится к технике радиоизмерений

Устройство для измерения диаметра металлического провода // 1539617

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться при автоматизации технологических процессов в машиностроении

Устройство для измерения внутренних размеров // 1536283

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для измерения влажности // 1532855

Изобретение относится к технике влагометрии

Способ поверки радиоволнового измерителя // 1532854

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может использоваться для поверки виброметров, тахометров и др

Способ исследования подповерхностных слоев объектов // 2101694

Изобретение относится к радиолокации, а именно к способам исследования подповерхностных слоев различных объектов

Способ изменения свойств материалов и устройство для его осуществления - генератор "эмитоп" // 2102233

Изобретение относится к созданию материалов с заданными свойствами при помощи электрорадиотехнических средств, что может найти применение в химической, металлургической, теплоэнергетической, пищевой и других отраслях промышленности

Датчик поточного влагомера // 2102731

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения влажности, и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где влажность является контролируемым параметром материалов, веществ и изделий

Способ определения диэлектрической проницаемости материала // 2103673

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике измерений макроскопических параметров сред и материалов, и, в частности, может использоваться при неразрушающем контроле параметров диэлектрических материалов, из которых выполнены законченные промышленные изделия

Устройство для контроля электромагнитной сплошности поверхности изделий // 2103674

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для неразрушающего контроля состояния поверхности конструкционных материалов и изделий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и приборостроения

Устройство для контроля дефектов в изделиях из диэлектрических материалов // 2103700

Изобретение относится к технике измерений с помощью электромагнитных волн СВЧ диапазона и может использоваться для дефектоскопии строительных материалов различных типов с различной степенью влажности

Компьютерный томограф // 2103920

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может использоваться для томографического исследования объектов и медицинской диагностики при различных заболеваниях человека, а также для лечения ряда заболеваний и контроля внутренних температурных градиентов в процессе гипертермии

Способ определения границ фазовых переходов в полимерах // 2104515

Изобретение относится к области исследования свойств и контроля качества полимеров в отраслях промышленности, производящей и использующей полимерные материалы

Способ исследования объектов квч воздействием // 2108566

Изобретение относится к исследованию объектов, процессов в них, их состояний, структур с помощью КВЧ-воздействия электромагнитных излучений на физические объекты, объекты живой и неживой природы и может быть использован для исследования жидких сред, растворов, дисперсных систем, а также обнаружения особых состояний и процессов, происходящих в них, например аномалий структуры и патологии в живых объектах

Устройство для измерения сплошности потоков криопродуктов // 2108567

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сплошности потоков диэлектрических неполярных и слабополярных сред, преимущественно криогенных