Радиолокационный уровнемер с волноводной линией



Радиолокационный уровнемер с волноводной линией
Радиолокационный уровнемер с волноводной линией
Радиолокационный уровнемер с волноводной линией

 


Владельцы патента RU 2556746:

ОАО "Теплоприбор" (RU)

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.

 

Область техники, к которой относится изобретение.

Настоящее изобретение относится к радиоволновым уровнемерам с зондами типа level gauge GWR - Guided Wave Radar (в английской терминологии). Практически все известные радарные уровнемеры GWR работают с импульсным излучением, поэтому они известны так же, как TDR - Time Domain Radar.

В заявляемом устройстве используется преимущественно метод излучения/приема сверхширокополосных сигналов с линейной частотной модуляцией (ЧМ или ЛЧМ / FM CW).

Уровень техники.

Широко распространены радарные уровнемеры волноводного типа, в которых сигнал распространяется по однопроводной линии (transmission line или Goubau line), погружаемой в измеряемую среду. Для сопоставимости с терминами transmission line» и «guided wave», однопроводная линия (ОЛ), используемая для распространения СВЧ сигналов, обозначается далее в тексте как волноводная линия (ВЛ) или однопроводная волноводная (ОВЛ). По аналогии с GWR далее в тексте применяется сокращенное название РВУ - радиолокационный (радарный) волноводный уровнемер.

Радарные уровнемеры с ОВЛ (далее РВУ) - серийные изделия, их разнообразные типы можно найти в поисковых системах Яндекс, Google, Yahoo и других, вводя ключевые слова типа: «радарный зондовый уровнемер», "Guided Wave Radar", "level gauge GWR", "TDR" и т.д. К РВУ относятся также радарные уровнемеры с двухпроводной (связанной) линией и др.

К проблемным вопросам, которые в разной степени решаются во многих патентах и промышленных образцах, относятся такие, как (1) устройство герметичного СВЧ перехода в виде единой конструкции с волноводной линией, которая входит в рабочую зону с измеряемой средой, (2) способы повышения помехоустойчивости от собственных аппаратных помех и от окружающих препятствий, (3) способы снижения затухания сигналов с увеличением длины ВЛ, (4) сохранение точности измерения и достоверности контроля уровня с учетом налипания на ВЛ материалов сред.

В патенте US 7467548 и особенно в патенте US 7636059 приведено подробное описание проблем (1) и (2) согласования устройств герметичных СВЧ переходов в единой конструкции с ВЛ, и предложены устройства, используемые в радарных уровнемерах фирмы Rosemount.

В патенте US 7827862 проблема (3) затухания импульсных сигналов решается применением в качестве ВЛ связанной линии. Аналогично связанные линии использованы в заявке US 2012/0319891 А1. Проблема (4) налипания на ВЛ материала сред в патенте US 7775106 решается кардинально - ВЛ вынесена из среды «за стенку» резервуара.

Предлагаемое изобретение не имеет явного прототипа, поскольку конструктивно существенно отличается от аналогов.

Общим недостатком известных устройств является трудность осуществления противоречивого требования согласования волнового сопротивления герметичного СВЧ перехода с входным/выходным сопротивлением приемопередатчика, с одной стороны, и волнового сопротивления ВЛ, близкого к волновому сопротивлению вакуума, с другой стороны. При этом герметичный СВЧ переход, составляющий единую конструкцию с ВЛ, должен быть конструктивно прочным, рассчитанным на большие давление и температуру, причем нагрузка материала среды на ВЛ может достигать нескольких тонн.

Другим недостатком, характерным для радиоволновых устройств, является скудность сведений о физических свойствах полей, распространяющихся в приповерхностных слоях на границах диэлектриков и металлов, что ограничивает возможности конструирования РВУ для конкретных применений.

Раскрытие изобретения.

Задача, решаемая изобретением, заключается в достижении высокой прочности герметичного перехода СВЧ, волноводной линии и требуемого волнового согласования конструкции. Она осуществляется путем разделения общей конструкции волноводной линии с герметичным СВЧ переходом на отдельные конструктивы, при этом ВЛ имеет необходимую прочность и стойкость к воздействиям среды, а герметичный СВЧ переход (далее - СВЧ гермоввод) - требуемое уплотнение и согласование.

Очевидно, разнонаправленная нагрузка, возникающая на ВЛ, не передается на СВЧ гермоввод, что защищает его от разрушения. Через СВЧ гермовводы проходят короткие связанные линии, согласующие приемопередатчик, находящийся снаружи вне среды, с волноводной линией, расположенной в рабочей зоне со средой.

Другой задачей является дополнение изобретения сведениями, расширяющими возможности конструирования конкретных исполнений уровнемеров.

Сущность изобретения заключается в способе крепления и возбуждения однопроводной волноводной линии с применением метода ЧМ. Начальная точка («пятка») ВЛ может крепиться к любому проводящему основанию сваркой и иным способом, на нижнем конце ВЛ может крепиться груз, который может выполнять также функцию отражателя или поглотителя. Возбуждается линия в диапазоне СВЧ на расстоянии нескольких сантиметров от проводящего основания («пятки») с помощью элементов (проводников), условно называемых вибраторами.

Вибраторы в точке питания (возбуждения) ВЛ могут соприкасаться с ВЛ или накладываться на нее с небольшим перекрытием. Тонкий слой изоляции между вибраторами и ВЛ позволяет отсечь низкочастотные и высокочастотные помехи, наводимые в линии, от СВЧ сигналов. Сигналы, подводимые от передатчика (генератора СВЧ) к ВЛ и отраженные от границ среды, поступающие на приемник (детектор СВЧ), передаются по коротким связанным линиям, встроенным в СВЧ гермовводы. Связанные линии обладают тем замечательным свойством, что а) позволяют регулировать их волновое сопротивление в широких пределах от десятков до сотен Ом, б) поле сосредоточено в основном между связанными противофазными проводами, за пределами которых оно резко убывает. Последнее обстоятельство позволяет сделать высокопрочные компактные СВЧ гермовводы с требуемым волновым сопротивлением, что недостижимо в известных радарных устройствах.

Для согласования симметричных связанных линий с несимметричной ВЛ и несимметричными входами передатчиков и приемников подходят широко известные приемы: трансформаторы СВЧ (balun - балуны), согласованные нагрузки на неактивных концах линий и т.д.

Краткое описание чертежей.

На фигуре 1 показан общий вид радиолокационного уровнемера с волноводной линией. На фигуре 2 показано положение волноводной линии вблизи металлической или диэлектрической поверхности, на фигуре 3 - положение волноводной линии в поглощающей диэлектрической трубе.

Осуществление изобретения.

Однопроводная волноводная линия 12 располагается внутри резервуара или силоса, ее верхний конец - «пятка» линии - примыкает непосредственно к металлическому фланцу или несущей проводящей поверхности 14. К нижнему концу волноводной линии крепится груз 13, который может быть отражателем или поглотителем. Приемопередающий блок 1, находящийся снаружи, содержит блок обработки 3, модулятор 2, передатчик 4, связанные линии 5 и 6, приемник 7. Связанные линии 5 и 6 через СВЧ гермовводы 8 и 9 подключены к вибраторам 10 и 11, которые непосредственно примыкают к волноводной линии 12.

Устройство работает как известные радиолокационные высотомеры и уровнемеры с ЧМ и аналогичные им изделия, использующие метод излучения/приема непрерывных частотно-модулированных колебаний (ЧМ). Описание методов и устройств с ЧМ общеизвестно, поэтому принцип действия устройства с ЧМ здесь не рассматривается. Отличием является формирование опорного сигнала, который в известных устройствах получают из передающего сигнала с помощью аттенюатора и направленного ответвителя. В настоящем устройстве опорный сигнал - это часть передающего сигнала, которая прямо просачивается от вибратора 10 на вибратор 11, минуя волноводную линию 12.

В точке расположения вибратора 11 образуется смесь опорного и отраженного от границы слоя 15 сигналов, которая по связанной линии 6 через СВЧ гермоввод 9 и поступает в приемник 7.

Точка положения вибратора 11 является нулевой точкой дальности (расстояния), от которой отсчитывается уровень, измеряемый до границы слоя среды 15.

Поле однопроводной волноводной линии 12 сконцентрировано вокруг линии, при малых потерях в проводнике самой ВЛ оно слабо рассеивается, поэтому возникает большая избыточность энергетического потенциала радиолокационного уровнемера по сравнению с антенными вариантами. Это обстоятельство может быть использовано для простого и эффективного резистивного согласования линий связи с ВЛ, приемником и передатчиком, без ущерба для обработки сигналов (качество обработки даже повышается).

Активные вибраторы 10 и 11 и их противофазные пассивные эквиваленты 10а и 11а - нагрузки - должны быть согласованы в широкой полосе частот, и могут иметь, например, форму треугольных пластин. Место расположения активных вибраторов 10 и 11 находится в точке возбуждения (питания) линии 12 и подбирается по максимуму согласования ВЛ и приемника. Опыты показали, что в полосе частот от 1 ГГц до 10 ГГц оптимальная точка возбуждения находится в пределах единиц сантиметров от начала (пятки) линии 12.

В качестве связанных линий 5 и 6 используется хорошо известные двухпроводные линии, обладающие практически неограниченной полосой пропускания сигналов вплоть до терагерц и свободно задаваемым волновым сопротивлением. Поле связанной линии сосредоточено в основном между проводниками линии, и за пределами линии резко убывает, что позволяет сделать на базе связанной линии компактные (малоразмерные) СВЧ гермовводы 8, 9, рассчитанные на высокие давления и температуру.

Выбор ЧМ метода радиолокационного устройства позволяет практически исключить влияние указанных выше проблем (3) и (4), свойственных импульсному методу, за счет гетеродинного выделения сигналов дальности.

При выборе конструкции ВЛ необходимо определить зону излучения, в пределах которой сосредоточена основная энергия поля. Если касаться ВЛ пальцем руки, то в точке касания происходит сильное отражение, и возникает ошибочное представление, что почти все поле концентрируется у поверхности проводника линии. Такой же результат можно увидеть, если надеть на ось ВЛ металлическую пластинку диаметром 1-2 см. В то же время в ряде руководств по применению радарных уровнемеров указывается допустимое расстояние между волноводной линией и стенкой резервуара не ближе 10-20 сантиметров.

Предлагаются способы оценки существенной для выбора конструкции зоны излучения. Как показано на фиг.2, к ВЛ 12 приближается металлический лист 16 (или сама ВЛ к металлической поверхности 16); также - диэлектрический лист 17 или поверхность 17. В первом случае, приблизив ВЛ к металлу 16, обнаружим влияние металла на расстоянии h ~ 2-3 см от поверхности ВЛ, во втором случае обнаружим влияние протяженной диэлектрической поверхности на расстоянии 10 см и более (h>10 см). Еще более заметное влияние диэлектриков можно обнаружить, поместив ВЛ, как показано на фиг.3, внутрь, например, асбестовой трубы 18 длиной 1 метр и внутренним диаметром 10-15 см - отраженный сигнал в блоке 1 пропадает. В случае с металлической трубой, наоборот, уменьшение диаметра трубы до 3-5 см приводит не к потере сигналов, а к рассогласованию линии, как у обычных коаксиальных кабелей, и может быть вполне допустимым.

Таким образом, например, при измерении глубины погружения судна, ВЛ можно располагать на расстоянии единицы сантиметров от корпуса судна, а при измерении уровня заполнения зерна в бетонном силосе расстояние от ВЛ до стенки силоса должно быть не менее 20 см. Аналогичные приемы относятся к верхней площадке крепления ВЛ.

Библиография

1. Патент США US 7467548 В2.

2. Патент США US 7636059 В1.

3. Патент США US 7775106.

4. Заявка США US 2012/0319891 А1.

Радиолокационный волноводный уровнемер, содержащий приемопередающий блок, включающий блок обработки, модулятор, передатчик и приемник, отличающийся тем, что содержит 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для высокоточного измерения уровня диэлектрической жидкости, находящейся в емкости, например для измерения уровня нефтепродуктов.

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.

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.

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.

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

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 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.

Изобретение относится к области радиолокационной измерительной техники и может быть использовано для создания систем контроля и измерения уровня сыпучих продуктов в резервуарах, эксплуатация которых осуществляется на предприятиях строительной, горнодобывающей и нефтехимической отраслей. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик за счет сохранения надежной работоспособности при проведении измерений в различного рода резервуарах для широкого перечня сыпучих продуктов, независимо от геометрической формы, образующейся во время рабочего процесса, в том числе и во взрывоопасных средах. Суть предложенного способа заключается в том, что помимо излучения в заданном направлении и приема отраженных от поверхности исследуемого продукта радиолокационных сигналов, частота которых изменяется по линейному закону, измерения разностной частоты между излучаемым и отраженным сигналами, выделения полезного сигнала и расчета дальности, дополнительно осуществляется электронное сканирование диаграммы направленности микрополосковой антенны, излучают и принимают отраженные радиолокационные сигналы для различных угловых положений диаграммы направленности, производят измерение уровня отраженного сигнала, осуществляют спектральную обработку отраженных сигналов, на основе которой и введенных геометрических параметров исследуемого резервуара вычисляют оптимальное угловое положение диаграммы направленности, формируют сигнал управления диаграммы направленности микрополосковой антенны. Также в заявленном изобретении раскрыт радиолокационный уровнемер для осуществления вышеуказанного способа. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству для измерения уровня заполнения наполняемой среды в контейнере, а также к способу измерения и к компьютерно-читаемому носителю, служащему для управления устройством. Техническим результатом является упрощение процедуры отнесения эхо-сигнала, которая указывает уровень заполнения среды в контейнере к соответствующей траектории. Устройство измерения уровня заполнения выполнено с возможностью определения относительного знака полученного эхо-сигнала посредством сравнения эхо-сигнала с предварительно определенным опорным значением или предварительно определенной опорной кривой. Относительный знак является положительным (отрицательным), если среднее значение эхо-сигнала больше (меньше) опорного значения или если эхо-кривая лежит выше (ниже) опорной кривой. Эхо-сигнал может быть отнесен к траектории эхо-сигнала, соответствующей уровню заполнения среды в контейнере, если ранее определенные эхо-сигналы в траектории эхо-сигнала имеют такой же относительный знак, как и полученный сигнал. В ином случае отнесение эхо-сигнала к траектории эхо-сигнала предотвращается. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способу и устройству определения уровня, использующему электромагнитные волны для определения расстояния до поверхности продукта, содержащегося в резервуаре. Способ определения уровня наполнения продукта, содержащегося в резервуаре, включает в себя шаги: а) передают электромагнитный зондирующий сигнал к целевой области поверхности продукта; b) принимают отраженный зондирующий сигнал, являющийся отражением электромагнитного зондирующего сигнала от данной поверхности; с) определяют величину параметра, являющегося показателем амплитуды отраженного зондирующего сигнала; если величина параметра, являющегося показателем амплитуды, больше заранее заданной пороговой величины; d) передают электромагнитный измерительный сигнал к этой целевой области поверхности продукта; е) принимают обратный сигнал, являющийся отражением электромагнитного измерительного сигнала на поверхности; и f) определяют уровень наполнения на основе соотношения по времени между электромагнитным измерительным сигналом и обратным сигналом. Техническим результатом является повышение надежности и энергетической эффективности, в частности, за счет обеспечения меньшего активного времени работы устройства. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к измерительной технике. В заявленном способе определения положения границы раздела двух веществ в емкости, при котором в емкости с веществами, одно над другим, образующими плоскую горизонтальную границу раздела, размещают вертикально отрезок длинной линии длиной l, заполняемый веществами в соответствии с их расположением в емкости, с оконечным горизонтальным участком фиксированной длины z0, скачкообразно заполняемым веществом и опорожняемым при, соответственно, поступлении веществ в емкость и их удалении из емкости, возбуждают в отрезке длинной линии электромагнитные колебания на двух разных резонансных частотах f 1 и f 2, измеряют эти резонансные частоты в зависимости от координаты z положения границы раздела двух веществ в емкости, дополнительно возбуждают в отрезке длинной линии электромагнитные колебания на третьей резонансной частоте f 3, измеряют f 3 и производят совместную функциональную обработку f 1, f 2 и f 3 согласно соотношению , где f 1 0 ,   f 2 0 ,   f 3 0 - начальные, в отсутствие веществ в емкости, значения f 1, f 2 и f 3, соответственно; - напряжение в точке с координатой ξ отрезка длинной линии с оконечным горизонтальным участком, возбуждаемого на резонансных частотах f 1, f 2 и f 3, соответственно. Техническим результатом является повышение точности измерений. 2 ил.

Предложенные два варианта радиолокационного волноводного уровнемера предназначены для измерения уровня в установках, например в резервуарах, котлах с избыточным давлением, силосах. Данный уровнемер содержит приемо-передающий блок, волноводную пару и элементы связи. Приемо-передающий блок расположен снаружи установки и включает блок обработки, модулятор, передатчик и приемник. Волноводная пара через элементы связи подключена к приемо-передающему блоку. При этом волноводная пара крепится отдельно от СВЧ гермовводов и возбуждается вибраторами, соединенными с приемо-передающим блоком через связанные линии. Связанные линии от передатчика и приемника проходят через СВЧ гермовводы и заканчиваются вибраторами, которые возбуждают волноводную линию и снимают с нее сигнал уровня. Груз на конце волноводной линии может быть отражателем или поглотителем. Изобретение позволяет упростить конструкцию СВЧ гермовводов и защитить их от нагрузок, действующих на волноводную пару, снизить уровень потерь и помех от элементов конструкции. Добавление емкостного каскада улучшает работу устройства в сложных средах. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх