Способ измерения уровня жидкости в емкости



Способ измерения уровня жидкости в емкости
Способ измерения уровня жидкости в емкости
Способ измерения уровня жидкости в емкости
Способ измерения уровня жидкости в емкости
Способ измерения уровня жидкости в емкости
Способ измерения уровня жидкости в емкости

 


Владельцы патента RU 2550763:

Федеральное государственное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня диэлектрической жидкости, находящейся в какой-либо емкости. В частности, оно может быть применено для измерения уровня нефтепродуктов, сжиженных газов и др. Предлагается способ измерения уровня жидкости в емкости, при котором размещают в емкости с диэлектрической жидкостью вертикально волноводный резонатор, уровень x жидкости в котором равен ее уровню в емкости, возбуждают в нем электромагнитные колебания и измеряют их резонансную частоту. На резонансной частоте fn(x) возбуждают во всем объеме резонатора электромагнитные колебания типа, для которого fn(x) выше критической частоты fnкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе, при значении x, меньшем некоторого значения x1, при котором fn(x1) выше fnкр, и измеряют fn(x), а при значении x, большем x1, при котором fn(x1) ниже fnкр, возбуждают во всем объеме резонатора на резонансной частоте fk(x) электромагнитные колебания типа, для которого fk(x) выше критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе, с изменением значения fn(x1) до значения fk(x1) при х=х1, и измеряют fk(x). Конструктивные параметры резонатора могут быть выбраны исходя из условия fn(x1)=fk(x1). 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения уровня диэлектрической жидкости, находящейся в какой-либо емкости. В частности, оно может быть применено для измерения уровня нефтепродуктов, сжиженных газов и др.

Известны способы измерения уровня жидкостей в различных емкостях, при которых определяют уровень жидкости в емкости с применением датчиков в виде отрезков линий передачи электромагнитных волн - отрезков длинных линий, полых волноводов, волноводных резонаторов, располагаемых в емкостях с контролируемыми жидкостями (Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин. М.: Наука. 1980. 280 с.). При измерении уровня диэлектрических жидкостей диапазон изменения информативного параметра, в частности резонансной частоты электромагнитных колебаний резонатора в виде отрезка длинной линии или отрезка полого волновода (волноводного резонатора), оказывается малым, что затрудняет проведение измерений с необходимыми высокими значениями чувствительности датчиков уровня и точности измерений уровня. Это характерно для измерений уровня жидкостей с малым значением диэлектрической проницаемости, в частности для криогенных жидкостей (жидкого кислорода, водорода, гелия и др.).

Известно также техническое решение (Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Энергоатомиздат. 1989, 208 с. С.86-90), которое по технической сущности наиболее близко к предлагаемому способу и принято в качестве прототипа. Этот способ-прототип заключается возбуждении электромагнитных колебаний в металлическом полом волноводном резонаторе, размещаемом вертикально в емкости с контролируемой диэлектрической жидкостью. Уровень жидкости в емкости соответствует ее уровню в частично-заполненном волноводном резонаторе. Измеряя резонансную (собственную) частоту электромагнитных колебаний резонатора, можно определить уровень диэлектрической жидкости, заполняющей полость этого резонатора. Однако для жидкостей с малым значением диэлектрический проницаемости (менее 2) диапазон изменения резонансной частоты и, соответственно, чувствительность уровнемера с чувствительным элементом в виде такого волноводного резонатора является малой величиной, что затрудняет проведение измерений уровня с высокой точностью.

Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение чувствительности и, как следствие, точности измерений за счет увеличения диапазона изменения резонансной частоты резонатора и обеспечения возможности проведения измерений уровня диэлектрических жидкостей за счет возбуждения в волноводном резонаторе разных типов электромагнитных колебаний и связанного с этим перераспределения энергии электромагнитного поля стоячей волны в объеме волноводного резонатора при значениях уровня диэлектрической жидкости выше и ниже некоторого его значения.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе измерения уровня жидкости в емкости, при котором размещают в емкости с диэлектрической жидкостью вертикально волноводный резонатор, уровень x жидкости в котором равен ее уровню в емкости, возбуждают в нем электромагнитные колебания и измеряют их резонансную частоту, на резонансной частоте fn(x) возбуждают во всем объеме резонатора электромагнитные колебания типа, для которого fn(x) выше критической частоты fnкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора, при значении x, меньшем некоторого значения x1, при котором fn(x1) выше fnкр, и измеряют fn(x), а при значении x, большем x1, при котором fn(x1) ниже fnкр, возбуждают во всем объеме резонатора на резонансной частоте fk(x) электромагнитные колебания типа, для которого fk(x) выше критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора, причем fkкр<fnкр, с изменением fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1, и измеряют fk(x). Конструктивные параметры резонатора могут быть выбраны исходя из условия fn(x1)=fk(x1).

Способ поясняется чертежами.

На фиг.1 приведен пример измерительного устройства для реализации предлагаемого способа измерения.

На фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.5 и фиг.6 - графики зависимости резонансной (собственной) частоты f электромагнитных колебаний волноводного резонатора от уровня x жидкости для примеров, поясняющих сущность способа.

Устройство (фиг.1) содержит волноводный резонатор 1 с контролируемой диэлектрической жидкостью 2, элемент связи 3, генератор электромагнитных колебаний 4, элемент связи 5, регистратор 6.

Способ реализуется следующим образом.

Согласно данному способу в волноводном резонаторе последовательно в зависимости от величины уровня диэлектрической жидкости возбуждают электромагнитные колебания разных типов, что приводит, как результат, к увеличению диапазона изменения резонансной (собственной) частоты f резонатора при изменении уровня х в пределах того же диапазона, в частности от его нулевого значения (жидкость отсутствует) до максимального значения (полное заполнение) в емкости. Разным типам колебаний соответствует разное распределение энергии электромагнитного поля в объеме волноводного резонатора, в частности по его продольной координате (распределение энергии поля по поперечным координатам может при этом оставаться неизменным).

В устройстве (фиг.1) для реализации данного способа измерения в волноводном резонаторе 1 с контролируемой диэлектрической жидкостью 2 возбуждают электромагнитные колебания на одном из выбранных высших (т.е. с критической частотой fкр, большей, чем у основного (низшего) типа колебаний), т.е колебания одного из высших типов Emnp или Hmnp с различными численными значениями индексов m, n и p; индекс p соответствует числу полуволн, укладывающихся вдоль длины волноводного резонатора. В частности, в цилиндрическом волноводном резонаторе это могут быть электромагнитные колебания одного из высших типов H011, H211, H011, E211 и другие (основной тип колебаний - H111); в прямоугольном резонаторе - это электромагнитные колебания одного из высших типов H111, E011, H112, H211, E012 и другие; основной тип колебаний - H101 (Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т.1. M.: Высшая школа. 1970. 440 с. С.337-369). Способы возбуждения в резонаторах электромагнитных колебаний различных, в том числе и высших, типов, их выделения и измерения характеристик известны (см., например, Гроссман Ю.С. Теоретические основы радиотехники. Волноводы и резонаторы. Минск: издание МВИРТУ. 1960. 442 с.).

Возбуждение электромагнитных колебаний осуществляют с помощью элемента связи 3 от генератора электромагнитных колебаний 4. Прием электромагнитных колебаний осуществляют с помощью элемента связи 5, подсоединенного с помощью линии связи к регистратору 6, служащему для определения резонансной частоты волноводного резонатора 1 и, следовательно, уровня диэлектрической жидкости 2 в емкости.

Поперечные размеры (радиус R цилиндрического волноводного резонатора, ширина широкой стенки прямоугольного волноводного резонатора и т.п.) могут быть выбраны таким образом, что в отсутствие жидкости во всем объеме резонатора длиной l возбуждены электромагнитные колебания на некотором высшем типе колебаний с продольным индексом n; при этом резонансная частота f колебаний есть fn0.

Условием распространения электромагнитных волн по любому волноводу является выполнение неравенства: f>fкр, которому должны удовлетворять рабочая частота f и критическая частота fкр для волны возбуждаемого типа, в том числе низшего типа, например для волны H11 в круглом волноводе (Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т.1. Под ред. Н.Д. Девяткова. М.: Высшая школа. 1970. 440 с. С.49-94). Так, для волн типа H11 в круглом волноводе fкр=8,7849/R ГГц, для волн типа Е01 в круглом волноводе fкр=11,47/R ГГц, где радиус R выражается в сантиметрах.

При f<fкр имеет место запредельный режим, при котором распространения волн соответствующего типа по волноводу не происходит, а существует только ослабевающее реактивное поле, убывающее при удалении от возбуждающего элемента.

При поступлении диэлектрической жидкости в емкость (резонатор) и увеличении ее уровня происходит уменьшение резонансной (собственной) частоты f этого типа колебаний от исходного значения fn0 при x=0 (фиг.2). При некотором значении x1 уровня жидкости, зависящем от выбранных параметров резонатора, волновод данного резонатора становится запредельным (резонансная частота f становится ниже критической частоты fnкр для волн данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора) для текущего значения частоты fn(x1) рассматриваемого высшего (n-ого) типа колебаний.

При этом рабочая резонансная (собственная) частота f резонатора скачкообразно изменяется до значения fk(x1) и соответствует теперь другому (k-ому) типу колебаний, характеризуемому более низким значением критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора. Для k-ого типа колебаний значения fk(x) выше fkкр, причем fkкр<fnкр; имеет место скачкообразное изменение fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1. По мере дальнейшего увеличения уровня x диэлектрической жидкости происходит монотонное уменьшение резонансной частоты fk(x) данного, теперь рабочего, типа колебаний. Электромагнитные колебания типов n и k могут быть в общем случае любыми, которые можно возбудить в волноводном резонаторе.

В результате будем иметь, что при полном заполнении резонатора (x=l) диэлектрической жидкостью с диэлектрической проницаемостью ε резонансная частота f принимает значение f k 0 / ε (fk0 - начальная, при x=0, резонансная частота k-ого типа колебаний), которое меньше значения f n 0 / ε , соответствующего исходному n-ому типу колебаний. То есть диапазон изменения (перекрытие) резонансной частоты увеличился и составляет теперь f n 0 f k 0 / ε > f n 0 f n 0 / ε . Следовательно, увеличилась и чувствительность измерительного устройства с чувствительным элементом в виде рассматриваемого волноводного резонатора.

На фиг.3, фиг.4, фиг.5 и фиг.6 приведены примеры реализации способа для соседних возбуждаемых типов колебаний цилиндрическом волноводном резонаторе: H211 и Е011 на фиг.3 и фиг.4, Е011 и Н111 на фиг.5 и фиг.6.

На фиг.3 приведен график зависимости f(x), поясняющий данный способ измерения, на примере колебаний типов H211 и E011 в цилиндрическом волноводном резонаторе. В данном полом резонаторе возбуждены электромагнитного колебания высшего магнитного типа H211 (n-ого типа колебаний). При поступлении диэлектрической жидкости в емкость (резонатор) и увеличении ее уровня x происходит уменьшение резонансной (собственной) частоты f этого типа колебаний. При некотором значении x1 уровня диэлектрической жидкости, зависящем от выбранных параметров резонатора, волновод данного резонатора становится запредельным (резонансная частота f становится ниже критической частоты fnкр для волн данного возбуждаемого типа Н21 в волноводе этого резонатора) для текущего значения частоты fn(x1) рассматриваемого высшего (n-ого) типа колебаний.

При этом рабочая резонансная (собственная) частота f резонатора скачкообразно изменяется до значения fk(x1) и соответствует теперь другому типу колебаний Е011 (k-ому типу колебаний), характеризуемому более низким значением критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора. Для колебаний типа Е011 (k-ого типа колебаний) значения fk(х) выше fkкр, причем fkкр<fnкр; имеет место скачкообразное изменение fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1. По мере дальнейшего увеличения уровня x жидкости происходит монотонное уменьшение резонансной частоты fk(x) данного, теперь рабочего, типа колебаний Е011. С учетом разного характера зависимости f от уровня x диэлектрической жидкости для колебаний магнитного типа Н211 и колебаний электрического типа Е011 в волноводном резонаторе будем иметь в результате график зависимости f(x), изображенный схематично на фиг.2 в виде сплошной жирной линии. Нерабочие участки кривых fn(x) и fk(x) показаны пунктирными линиями.

Для соседних типов колебаний n и k выбором конструктивных параметров волноводного резонатора (его диаметра и, при наличии, других элементов, если этот резонатор имеет более сложную конструкцию) можно обеспечить для конкретной диэлектрической жидкости (с определенной величиной диэлектрической проницаемости ε) выполнение при x=x1 равенства: fnкр=fn(x1)=fk(x1). При этом график зависимости f(x) характеризуется отсутствием скачкообразного изменения fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1 и имеет монотонный характер с наличием излома при x=x1 (фиг.4, сплошная жирная линия). При этом увеличились диапазон изменения f и чувствительность измерительного устройства.

На фиг.5 приведен другой график зависимости f(х), поясняющий данный способ измерения, на примере колебаний типов Е011 и Н111 в цилиндрическом волноводном резонаторе. В данном резонаторе возбуждены электромагнитного колебания высшего электрического типа E011 (n-ого типа колебаний). При некотором значении x1 уровня диэлектрической жидкости, зависящем от выбранных параметров резонатора, волновод данного резонатора становится запредельным (резонансная частота f становится ниже критической частоты fnкр для волн данного возбуждаемого типа Е01 в волноводе этого резонатора) для текущего значения частоты fn(x1) рассматриваемого высшего (n-ого) типа колебаний. При этом рабочая резонансная частота f скачкообразно изменяется до значения fk(x1) и соответствует теперь другому типу колебаний Н111 (k-ому типу колебаний), характеризуемого более низким значением критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора. Для колебаний типа Н111 (k-ого типа колебаний) значения fk(x) выше fkкр, причем fkкр<fnкр; имеет место скачкообразное изменение fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1. По мере дальнейшего увеличения уровня x жидкости происходит монотонное уменьшение резонансной частоты fk(x) данного, теперь рабочего, типа колебаний Н111. С учетом разного характера зависимости f от уровня x диэлектрической жидкости для колебаний электрического типа Е011 и колебаний магнитного типа Н111 в волноводном резонаторе будем иметь в результате график зависимости f(x), изображенный схематично на фиг.5 в виде сплошной жирной линии. Нерабочие участки кривых fn(x) и fk(x) показаны пунктирными линиями.

Здесь также выбором конструктивных параметров волноводного резонатора можно обеспечить для конкретной диэлектрической жидкости (с определенной величиной диэлектрической проницаемости ε) выполнение при x=x1 равенства: fnкр=fn(x1)=fk(x1); при другом значении ε конструктивные параметры резонатора должны быть иными. При этом график зависимости f(x) характеризуется отсутствием скачкообразного изменения fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1 и имеет монотонный характер с наличием излома при x=x1 (фиг.6, сплошная жирная линия). При этом также увеличился диапазон изменения f и чувствительность измерительного устройства с чувствительным элементом в виде рассматриваемого волноводного резонатора.

Таким образом, за счет изменения рабочего типа электромагнитных колебаний и связанного с этим перераспределения энергии электромагнитного поля стоячей волны в объеме волноводного резонатора при изменении уровня диэлектрической жидкости обеспечивается увеличение диапазона изменения резонансной частоты в том же диапазоне изменения уровня жидкости, повышение чувствительности и точности его измерений.

1. Способ измерения уровня жидкости в емкости, при котором размещают в емкости с диэлектрической жидкостью вертикально волноводный резонатор, уровень х жидкости в котором равен ее уровню в емкости, возбуждают в нем электромагнитные колебания и измеряют их резонансную частоту, отличающийся тем, что на резонансной частоте fn(x) возбуждают во всем объеме резонатора электромагнитные колебания типа, для которого fn(x) выше критической частоты fnкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора, при значении х, меньшем некоторого значения х1, при котором fn(x1) выше fnкр, и измеряют fn(х), а при значении х, большем х1, при котором fn(x1) ниже fnкр, возбуждают во всем объеме резонатора на резонансной частоте fk(x) электромагнитные колебания типа, для которого fk(x) выше критической частоты fkкp для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора, причем fkкp<fnкp, с изменением значения fn(x1) до значения fk(x1) при х=х1, и измеряют fk(x).

2. Способ измерения уровня жидкости в емкости по п.1, отличающийся тем, что конструктивные параметры резонатора выбирают исходя из условия fn(x1)=fk(x1).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного и дистанционного определения толщины плоских диэлектрических материалов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения объемов металлических полостей произвольной формы, а также для измерения количества (объема, массы) содержащихся в таких полостях веществ, занимающих произвольное положение в объеме емкости, в том числе и имеющих многосвязную конфигурацию.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в какой-либо емкости. Способ заключается в том, что в сторону поверхности жидкости по нормали к ней излучают частотно-модулированные по линейному закону электромагнитные волны, принимают отраженные электромагнитные волны, затем выделяют сигнал биений на выходе смесителя между падающими и отраженными электромагнитными волнами, производят прямое непрерывное вейвлет-преобразование сигнала биений за время периода модуляции, в полученном вейвлет-спектре сигнала биений находят точки локальных экстремумов, экстраполируют их прямой линией, находят точку пересечения этой линии с осью ординат масштабных коэффициентов - a, по полученному коэффициенту с помощью функции преобразования, построенной для используемого вейвлета, определяют разностную частоту, по которой судят об уровне жидкости в емкости.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в каком-либо резервуаре. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения уровня жидкости в различных открытых и замкнутых металлических емкостях. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения уровня вещества (жидкости, сыпучего вещества) в различных открытых металлических емкостях.

Изобретение относится к области расходометрии и может быть использовано для измерения уровня сыпучих веществ в резервуарах. .

Изобретение относится к контролю и измерению уровня жидких и сыпучих веществ в резервуарах и может быть использовано на нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих, химических и других предприятиях, где имеются резервуары, заполненные жидкими или сыпучими веществами.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения уровня электропроводной жидкости в различных открытых емкостях. В частности, оно может быть применено для определения уровня жидкого металла в технологических емкостях металлургического производства. Предлагается способ определения уровня жидкого металла в технологической емкости, поступающего в нее из другой технологической емкости в виде струи, при котором возбуждают продольные электромагнитные колебания в открытом СВЧ резонаторе, образуемом совокупностью металлического зеркала над поверхностью жидкого металла и этой поверхностью. При этом струю жидкого металла подают через отверстие в центральной части металлического зеркала, при этом радиус кривизны металлического зеркала соизмерим с расстоянием между ним и поверхностью жидкого металла, а в образуемом открытом СВЧ резонаторе продольные электромагнитные колебания возбуждают с азимутальным индексом не менее 20 на фиксированной резонансной частоте и находят ее значение, по которому судят об уровне жидкого металла. Техническим результатом настоящего изобретения является расширение области применения. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в какой-либо емкости, в частности для измерения уровня воды, нефтепродуктов, сжиженных газов и других жидкостей. Предлагается способ измерения уровня жидкости, при котором в сторону поверхности жидкости по нормали к ней излучают электромагнитные волны с первой частотой, принимают отраженные электромагнитные волны и измеряют первую разность фаз излучаемых и принимаемых электромагнитных волн. После этого в сторону поверхности жидкости по нормали к ней излучают электромагнитные волны со второй частотой, принимают отраженные электромагнитные волны и измеряют вторую разность фаз излучаемых и принимаемых электромагнитных волн, по измеренным значениям первой и второй разности фаз судят об уровне жидкости в емкости. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности измерения. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и, в частности, касается измерительного устройства для измерения уровня наполнения, измерения разделительного слоя или определения свойств наполняющего материала, которое состоит из: первого волноводного устройства с устройством ввода для проведения первого измерения и замеряющего устройства для проведения второго измерения, которое представляет собой второе волноводное устройство с вторым устройством ввода, при этом устройства ввода служат для присваивания потенциала и опорного потенциала и имеют развязку потенциалов. Также изобретение включает в себя устройство управления, измерительный прибор для измерения уровня наполнения, способ эксплуатации измерительного устройства, компьютерочитаемый носитель информации, применение измерительного устройства для измерения эмульсии и применение измерительного устройства для определения свойств среды. Технический результат заключается в реализации указанных выше устройств и их назначений. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение может быть использовано для высокоточного измерения уровня диэлектрической жидкости, находящейся в емкости, например для измерения уровня нефтепродуктов. Техническим результатом является увеличение чувствительности и точности измерений. В предлагаемом способе измерения уровня жидкости размещают в емкости с диэлектрической жидкостью вертикально волноводный резонатор, уровень x жидкости в котором равен ее уровню в емкости, возбуждают в нем электромагнитные колебания и измеряют их резонансную частоту. Электромагнитные колебания возбуждают во всем объеме резонатора, у которого нижняя часть имеет уменьшенное поперечное сечение, на резонансной частоте fn(x) типа колебаний, для которого fn(x) выше критической частоты fnкр нижней части волновода уменьшенного сечения для волны данного типа, при значении x, меньшем некоторого значения x1, при котором fn(x1) выше fnкp, и измеряют fn(x), а при значении x, большем x1, при котором fn(x1) ниже fnкр, электромагнитные колебания возбуждают в объеме резонатора, кроме его нижней части уменьшенного сечения, на резонансной частоте fk(x) типа колебаний, для которого fk(x) выше критической частоты fkкр верхней части волновода для волны данного типа, причем fkкр<fnкр, с изменением значения fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1, и измеряют fk(x). 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Радиолокационный волноводный уровнемер предназначен для измерения уровня материалов, например, в резервуарах, котлах с избыточным давлением, силосах. Он содержит приемопередающий блок, включающий блок обработки, модулятор, передатчик и приемник, волноводную линию, расположенную внутри резервуара и прикрепленную к его металлической поверхности, передающую и приемные связанные линии, соединенные с передатчиком и приемником соответственно, проходящие через СВЧ гермовводы и заканчивающиеся вибраторами, возбуждающими волноводную линию, которая монтируется как отдельная подвеска с грузом, который может быть отражателем или поглотителем. Задача, решаемая изобретением, заключается в достижении высокой прочности герметичного СВЧ перехода, волноводной линии и требуемого волноводного согласования конструкции, а также стойкость к воздействиям среды. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в какой-либо емкости, в частности для измерения уровня воды, нефтепродуктов, сжиженных газов и других жидкостей. Предлагается устройство для измерения уровня жидкости, технический результат в котором достигается тем, что оно содержит два генератора электромагнитных волн фиксированной частоты, подсоединенных к первому и второму входам переключателя, выход которого через основной волновод направленного ответвителя присоединен к антенне для излучения электромагнитных волн в сторону поверхности жидкости по нормали, антенну для приема отраженных электромагнитных волн, смеситель излучаемых и принимаемых электромагнитных волн, к первому и второму входам которого подсоединены соответственно антенна для приема отраженных электромагнитных волн и вспомогательный выход направленного ответвителя, выход смесителя соединен со входом вычислительного блока, выход которого соединен с управляющим входом переключателя. Технический результат заключается в повышении точности измерения уровня жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к средствам контроля и измерения уровня жидких и сыпучих веществ в резервуарах и может быть использовано на химических, нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и других предприятиях, эксплуатирующих резервуары. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик уровнемера за счет повышения точности измерения уровня продуктов в резервуарах. Радиолокационный уровнемер содержит датчик 1 уровня, блок 2 управления диаграммой направленности микрополосковой антенны 3, преобразователь 4 интерфейса и устройство 5 управления фазовращителями 6. Блок 2 установлен на внутренней стороне антенны 3 и содержит управляемые фазовращатели 6 и блок 7 измерения углового положения микрополосковой антенны. Изменение положения диаграммы направленности микрополосковой антенны 3 осуществляется посредством управления фазами зондирующего сигнала, возбуждаемого разными группами элементарных излучателей 10. Формирование сигнала управления производится на основе данных блока 7 и требуемого угла наклона диаграммы направленности, поступающего от датчика 1. Фазовращатели 6 выполнены на основе микросхем, реализующих варакторный способ управления фазой сигнала. Блок 7 выполнен на основе твердотельного акселерометра. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной аппаратуры объектов атомной энергетики и может быть использовано в составе АСУ ТП АЭС для бесконтактного измерения уровня жидких радиоактивных отходов в резервуарах. Техническим результат - возможность бесконтактного измерения уровня жидких радиоактивных отходов в резервуарах АЭС с высокой точностью, надежностью и достоверностью. Бесконтактный радарный уровнемер для измерения уровня жидких радиоактивных отходов, построенный на принципе импульсной сверхширокополосной радиолокации, содержащий антенну, генератор сигналов, приемник с компаратором, блок обработки с время-цифровым преобразователем и интерфейсом, выполнен с разделением на приемопередающий СВЧ-модуль и цифровой блок обработки. Приемопередающий СВЧ-модуль выполнен на радиационно-стойкой электронно-компонентной базе, состоит из генератора короткоимпульсных сигналов и приемника отраженных сигналов и расположен вместе с антенной на резервуаре. Цифровой блок обработки подключен к СВЧ-модулю с помощью кабеля и расположен вне зоны действия радиации. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и предназначено для обеспечения высококачественного проведения процесса тампонажных работ в скважинах. Техническим результатом изобретения является повышение точности контроля уровня тампонажных растворов в емкостях передвижных осреднительных установок с осевыми мешалками. Для чего при контроле уровня, включающем измерение дальности поверхности раствора от электромагнитного приемно-излучающего датчика, зондирующий луч которого направляют параллельно осевой линии емкости, используют дополнительный аналогичный основному датчик. При этом зондирующие лучи обоих датчиков располагают в одной плоскости симметрично осевой линии емкости, а истинное значение дальности устанавливают по приведенной формуле. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения количества (объема) диэлектрической жидкости в металлической емкости произвольной конфигурации независимо от ее электрофизических параметров. Предлагается способ измерения количества диэлектрического вещества в металлической емкости, при котором в первом цикле измерений возбуждают электромагнитные колебания последовательно в фиксированном диапазоне частот [f1, f2] в емкости и подсчитывают число N возбуждаемых типов колебаний. Дополнительно, во втором цикле измерений, возбуждают электромагнитные колебания последовательно в фиксированном диапазоне частот [f1, f2] в емкости и подсчитывают число N возбуждаемых типов колебаний, согласно изобретению дополнительно, во втором цикле измерений, возбуждают электромагнитные колебания последовательно в фиксированном диапазоне частот [f3, f4] в полости емкости с объемом, уменьшенным на фиксированную величину ΔV в области, занимаемой жидкостью, по сравнению с объемом V0 полости при первом цикле измерений, и подсчитывают число N1 возбуждаемых колебаний, осуществляют совместное функциональное преобразование N и N1 согласно соотношению , где В качестве уменьшаемого объема ΔV возможно использовать объем полости металлического волновода, являющегося запредельным волноводом для волн диапазона частот [f3, f4], открытого на одном торце и закрытого на другом, образующем часть стенки металлической емкости, торце. Технический результат заключается в повышении точности измерения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх