Способ измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии



Способ измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии
Способ измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии
Способ измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии
Способ измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии

 


Владельцы патента RU 2558629:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к электрическим методам контроля и может быть использовано для измерения параметров сжиженных газов, включая криогенные жидкости, в трехфазном состоянии (газовом, жидком и твердом). Оно может быть использовано также для измерения положения границ раздела и диэлектрической проницаемости трехслойных сред, таких как, например, «газ-топливо-вода» в условиях меняющихся электрофизических свойств слоев. Техническим результатом является возможность измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии (диэлектрических проницаемостей и плотностей каждой фазы, положения границ раздела между ними, массы в резервуарах произвольной известной формы). Способ измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии заключается в том, что возбуждают электромагнитные колебания в размещенном в резервуаре резонаторе и измеряют его собственные частоты. Технический результат достигается тем, что в резонаторе W-образной структуры возбуждают электромагнитные колебания ТЕМ типов на пяти собственных частотах (первой, второй, четвертой, шестой и восьмой) и измеряют их в пустом и заполненном сжиженным газом резервуаре. По значениям собственных частот определяют диэлектрические проницаемости фаз и положение границ раздела между ними как решение системы уравнений, образованной зависимостями всех измеренных собственных частот резонатора от этих параметров. По значениям диэлектрических проницаемостей для известного типа сжиженного газа определяют плотность каждой фазы, по значениям плотностей фаз и по значениям положения границ раздела между ними при известной конфигурации резервуара определяют массу сжиженного газа. 3 ил.

 

Изобретение относится к электрическим методам контроля и может быть использовано для измерения параметров сжиженных газов, включая криогенные жидкости, в трехфазном состоянии (газовом, жидком и твердом): диэлектрических проницаемостей и плотностей каждой фазы, положения границ раздела между ними, массы в резервуарах произвольной известной формы. Оно может быть использовано также для измерения положения границ раздела и диэлектрической проницаемости трехслойных сред, таких как, например, «газ-топливо-вода» в условиях меняющихся электрофизических свойств слоев.

Известен способ измерения параметров сжиженного газа в замкнутом резервуаре, защищенный патентом: Совлуков А.С. и В.И. Терешин. Способ определения физических параметров сжиженного газа в емкости. RU 2262667 C2, 20.10.2005. Этот способ предназначен для измерений указанных параметров сжиженного газа, находящегося в замкнутом резервуаре в двухфазном состоянии «газ-жидкость». В нем на основе трех электромагнитных резонаторов - чувствительных элементов (ЧЭ) сформированы три канала получения информации. В одном канале по резонансной частоте получают информацию о диэлектрической проницаемости газового слоя (ЧЭ небольшой длины находится в верхней части резервуара); по резонансным частотам другого (длина его ЧЭ соответствует высоте резервуара) и третьего (его ЧЭ немного укорочен в нижней части резервуара с жидким слоем) каналов определяют диэлектрическую проницаемость жидкой фазы и положение границы раздела при известной диэлектрической проницаемости газовой фазы. Массу при известных размерах резервуара определяют по положению границы раздела между газовой и жидкой фазами по их плотностям, которые связаны с диэлектрической проницаемостью известной формулой Клаузиуса-Мосотти. Определение параметров сжиженного газа на основе указанной структуры обеспечивается достаточно простым алгоритмом, но наличие трех чувствительных элементов со своими входом и выходом делает систему измерения громоздкой. Кроме того, структура и алгоритм измерения не обеспечивают измерение параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии.

Наиболее близким по технической сущности и принятым в качестве прототипа к предлагаемому изобретению является способ, защищенный патентом: Лункин Б.В., Криксунова Н.А. Способ измерения массы сжиженного газа в замкнутом резервуаре. RU 2421693 C1, 20.06.2011. В нем три канала получения первичной информации формируются на основе одного электромагнитного резонатора, возбуждаемого на трех его собственных частотах, зависимости которых от параметров сжиженного газа должны удовлетворять определенным условиям. В соответствии с ними выбираются структура резонатора и его собственные частоты. Однако получаемые структуры и собственные частоты по этому способу не обеспечивают измерение параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии.

Техническим результатом изобретения является возможность измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии (диэлектрических проницаемостей и плотностей каждой фазы, положения границ раздела между ними, массы в резервуарах произвольной известной формы).

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии основан на возбуждении электромагнитных колебаний в размещенном в резервуаре резонаторе и измерении его собственных частот. В резонаторе W-образной структуры возбуждают электромагнитные колебания ТЕМ типов на первой, второй, четвертой, шестой и восьмой номерах собственных частот, измеряют их в пустом и заполненном сжиженным газом резервуаре, по значениям собственных частот определяют диэлектрические проницаемости фаз и положение границ раздела между ними как решение системы уравнений, образованной зависимостями всех измеренных собственных частот резонатора от этих параметров, по значениям диэлектрических проницаемостей для известного типа сжиженного газа определяют плотность каждой фазы, по значениям плотностей фаз и по значениям положения границ раздела между ними при известной конфигурации резервуара определяют массу сжиженного газа.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого способа измерения, на фиг. 2 - эскиз чувствительного элемента - электромагнитного резонатора W-образной конфигурации, на фиг. 3 - блок-схема алгоритма определения параметров сжиженного газа по измеренным собственным частотам.

Существо предлагаемого способа состоит в следующем. Наличие множества собственных частот, соответствующих различным типам колебаний, возбуждаемых в электромагнитных резонаторах, которые являются чувствительными элементами радиочастотных датчиков, позволяет получать различные зависимости собственной частоты от контролируемых параметров. Это свойство, априори, делает возможным формулировать, в частности, задачу определения диэлектрической проницаемости каждой фазы (три неизвестных), положения границ раздела между фазами (два неизвестных), созданием пяти каналов получения первичной информации путем возбуждения в резонаторе электромагнитных колебаний на пяти собственных частотах и измерения этих частот. Если известны зависимости собственных частот, то проблема в этом случае состоит в выборе таких структур резонатора и номеров его собственных частот, при которых существуют единственные решения относительно контролируемых параметров составленной из этих зависимостей системы уравнений, найденных по измеренным собственным частотам. Численное моделирование показывает, что такие структуры и решения существуют.

Соотношения, связывающие выбранные частоты и параметры среды для W-образного чувствительного элемента

I=1, 2, 4, 6, 8.

В этих формулах f0I - собственные частоты резонатора ЧЭ, полностью заполненного однородной средой с ε0=1 (пустой резонатор), fI - те же частоты резонатора, заполненного трехслойной средой, FI - преобразованные собственные частоты.

Соотношения образуют систему нелинейных уравнений, неизвестными которых являются диэлектрические проницаемости трех слоев εj (j=1,2,3) и два положения границ раздела между ними xi (i=1,2); в системе известны (измерены) десять собственных частот ЧЭ, пять из них - для порожнего резервуара. Для сжиженных газов эти уравнения описывают зависимости собственных частот с высокой точностью.

В резонаторе 1 от блока высокочастотного генератора с перестраиваемой частотой возбуждаются электромагнитные колебания. Получаемый на выходе резонатора непрерывный сигнал детектируется элементом 2 и преобразуется элементом 3 в цифровой двоичный код.

Блок генератора включает синтезатор частоты 4, управляемый ступенчатым пилообразным напряжением, частотные фильтры 5-9, пропускающие сигналы в соответствии с диапазоном изменения собственных частот, и селектор 10, разделяющий эти сигналы по времени.

Сигнал с резонатора после детектирования и аналого-цифрового преобразования поступает на вход микроконтроллера 11, в котором измеряются пять собственных частот резонатора 1, погруженного в резервуар со сжиженным газом в трехфазном состоянии. Соответствие частот синтезатора 4 собственным частотам устанавливается по максимуму напряжения сигнала, получаемого на выходе детектора 2.

В микроконтроллер вводятся значения предварительно измеренных пяти частот f01-f08, соответствующих собственным частотам резонатора 1 в пустом резервуаре, и геометрические параметры резервуара. В микроконтроллере также заложен алгоритм определения параметров сжиженного газа по указанным десяти измеренным собственным частотам, основанный на решении системы уравнений (1). С выходов 11.1, 11.2, 11.3 поступают сигналы управления, соответственно, синтезатором 4, селектором 10 и аналого-цифровым преобразователем 3. С выхода 11.4 поступают сигналы на блок 12 для индикации текущих значений диэлектрической проницаемости, плотности каждой фазы, положения границ раздела между ними, массы каждой фазы сжиженного газа и общей массы в резервуаре.

На фиг. 2 показан эскиз одного из возможных вариантов чувствительного элемента 1 - электромагнитного резонатора на основе отрезка коаксиальной длинной линии, распределенной в резервуаре 13 в форме вытянутой W-образной конфигурации. Возможны другие виды конструкций длинной линии, в которых могут существовать колебания ТЕМ типов. Отрезок длинной линии соединен через элементы связи 14 и 15, соответственно, с входом детектора 2 и с выходом селектора 10. W-образная конфигурация резонатора формируется посредством изломов 16, 17, 18. В распределенном отрезке длинной линии, короткозамкнутом на его концах 19 и 20, от генераторного блока возбуждают электромагнитные колебания на первой, второй, четвертой, шестой и восьмой номерах собственных частот, зависимости которых от параметров контролируемой среды описываются соотношениями (1). Эти соотношения образуют систему нелинейных уравнений относительно параметров контролируемой среды при известных (измеренных) собственных частотах.

Нахождение единственных решений указанной системы обеспечивается схемой алгоритма, показанной на фиг. 3. В структуре алгоритма определяющими являются итерационный метод решения и процедура оценки ожидаемых диапазонов значений параметров и задания их начальных значений. Результаты вычислений указывают на то, что существует множество начальных значений параметров, для которых получаемые параметры являются решением системы. При этом существует также множество начальных значений, при которых полученные значения параметров могут значительно отличаться от ожидаемых, а все частоты, кроме одной, после подстановки этих параметров в уравнения (1) совпадают в пределах предполагаемой точности измерения с измеренными.

Итак, процедура оценки ожидаемых диапазонов значений параметров и выбора их начальных значений состоит из следующих этапов.

Находят величины FI, решая систему уравнений (1) для конкретных параметров εj, xi. Параметры для вычисления FI выбираются по определенному правилу, которое позволяет разбить на связанные между собой поддиапазоны изменения диэлектрических проницаемостей, положения границ раздела и собственных частот. Полученные поддиапазоны сведены в таблицу.

По измеренным собственным частотам выбирают первую частоту F1M и ищут в таблице все поддиапазоны, в которые входит F1M.

Выбирают значения каждого из параметров в соответствии с расположением в найденных поддиапазонах. Таким образом, получают множество параметров, каждый из которых образует начальные значения для решения системы уравнений (1) итерационным методом.

В соответствии с алгоритмом берется то множество начальных значений параметров, для которых разность |F4-F4M| = min. Заметим, если все измеренные частоты совпадают с вычисленными, т.е. Fk=FkM для какого-либо упомянутого множества начальных значений, то именно это множество параметров является решением системы. Однако для малых значений x1 эти решения могут отличаться от истинных, образуя неустранимую погрешность. Ее можно уменьшить дальнейшим разбиением на поддиапазоны, но в этом случае следует учитывать реальные ограничения по точности измерения.

В тех случаях, когда вышеуказанная разность для четвертой частоты отлична от нуля, следует продолжить поиск параметров элементов выбранного множества начальных значений пошаговым изменением по методу наискорейшего спуска до совпадения измеренных и вычисленных значений четвертой собственной частоты.

По найденным значениям диэлектрических проницаемостей по формуле Клаузиуса-Мосотти определяют плотность каждой фазы сжиженного газа, по их значениям и по значениям положения границ раздела между ними при известной конфигурации резервуара определяют массу сжиженного газа.

Получаемая при этом точность измерения параметров составляет в зависимости от шага изменения начальных значений параметров от третьего знака после запятой до полного совпадения.

Способ измерения параметров сжиженного газа в трехфазном состоянии, при котором возбуждают электромагнитные колебания в размещенном в резервуаре резонаторе и измеряют его собственные частоты, отличающийся тем, что в резонаторе W-образной структуры возбуждают электромагнитные колебания ТЕМ типов на первой, второй, четвертой, шестой и восьмой номерах собственных частот, измеряют их в пустом и заполненном сжиженным газом резервуаре, по значениям собственных частот определяют диэлектрические проницаемости фаз и положение границ раздела между ними как решение системы уравнений, образованной зависимостями всех измеренных собственных частот резонатора от этих параметров, по значениям диэлектрических проницаемостей для известного типа сжиженного газа определяют плотность каждой фазы, по значениям плотностей фаз и по значениям положения границ раздела между ними при известной конфигурации резервуара определяют массу сжиженного газа.



 

Похожие патенты:

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.

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 уровня жидкости, преимущественно в резервуарах. Уровнемер содержит звукопровод, блок обработки, поплавок, установленный на звукопроводе с возможностью перемещения вдоль него, проводящий элемент, выполненный непрерывным и по длине звукопровода прилегающим к нему для прохождения в отверстие поплавка без трения, генератор электрических импульсов, соединенный с первым входом блока обработки и с проводящим элементом, акустический преобразователь, соединенный с верхним концом звукопровода и с усилителем-формирователем, выход которого соединен со вторым входом блока обработки, а поплавок содержит расположенные соосно с его отверстием тороидальный трансформатор и катушку возбуждения с незамкнутым магнитопроводом, в котором в отличие от прототипа генератор электрических импульсов, проводящий элемент, тороидальный трансформатор и катушка возбуждения образуют цепь передачи вырабатываемого генератором электрического импульса для возбуждения магнитострикции в звукопроводе, причем этот же импульс является импульсом отсчета для блока обработки.

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 технике контроля и измерения уровня жидкостей, преимущественно в резервуарах. Техническим результатом является уменьшение погрешности измерения уровня жидкости.

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 измерительной технике и предназначено для измерения физических параметров материала, в том числе и при экстремальных температурах. Способ включает в себя измерение напряжения зондирующего сигнала во входной цепи первичного преобразователя, заполняемого контролируемым материалом, причем первичный преобразователь выполнен в виде отрезка длинной линии. Измерения напряжения выполняют дистанционно, для чего между входом амплитудного детектора и входом первичного преобразователя включают первый дополнительный отрезок линии передачи, в котором создают режим бегущих волн. Подачу зондирующего сигнала с выхода генератора на вход первичного преобразователя производят через включенный между ними второй дополнительный отрезок линии передачи. Генератор перестраивают в диапазоне частот и определяют частоты гармоник при заполнении первичного преобразователя контролируемым материалом и воздухом. По значениям указанных частот определяют влажность, состав и другие физические параметры материала, влияющие на диэлектрическую проницаемость. Технический результат заключается в обеспечении измерений при экстремальных температурах, повышение точности измерения, расширение функциональных возможностей. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 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.
Наверх