Уровнемер

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1» 632910 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 04. 03.77 (21) 2457637/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

- т г (51) М. Кл.

Cj01 F 23/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (43) Опубликовано 15.11.78Бюллетень №42 (53) УДК 681.128. .82(088.8) (45) Дата опубликования описания 1в. t.ев

В. П. Марфин, В. Г. Пошелюжный, В. И. Кузнецов и Ф. 3. Розенфельд (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к области контроля и измерения уровня.

Известные уровнемеры, работающие на принципе локации (1J не обеспечивают достаточной точности измерения уровня.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является уровнемер, содержащий антенну, СВЧ генератор, смеситель, генератор пилообразного напряжения, интегратор, избирательный усилитель, формирователи и индикатор (2).

Недостатком известного уровнемера является недостаточная точность измерения уровня.

Целью изобретения является повышение точности измерения уровня.

Это достигается тем, что предлагаемый уровнемер снабжен последовательно соединенными кварцевым генератором и вычитателем, вход которого через формирователь соединен с избирательным усилителем, а выходы через формирователи соединены с интегратором, и фазовым детектором, один вход которого соединен с вычитателем, а другой через формирователь — с генератором пилообразного напряжения и индикатором грубого отсчета, а выход фазового детектора соединен с индикатором точного отсчета.

На чертеже изображена структурная схема описываемого уровнемера.

Схема содержит СВЧ генератор 1, подключенный через циркулятор 2 к антенне 3 и к смесителю 4, избирательный усилитель 5, соединенный с выходом смесителя 4. Выход избирательного усилителя 5 подключен к формирователю 6. Выход последнего подключен к одному из входов фазового детектора 7 и к одному из входов вычитателя 8, к второму входу вычитателя подсоединен кварцевый генератор 9, выходы вычитателя 8 соединены с входами формирователей

10 и 11. Выходы последних подключены к интегратору 12, выход которого подсоединен к генератору пилообразного напряжения 13.

К выходу генератора пилообразного напряжения подключен СВЧ генератор 1 и другой вход фазового детектора 7 через формирователь 14. Индикаторное устройство 15 подключено к выходу формирователя 14, а индикаторное устройство 16 к выходу фазового детектора 7.

Уровнемер работает следующим образом.

632910

Формула. изобретеная

ЦНИИПИ Заказ 6541/33 Тираж 830 Подписное

Филиал ППП «Патснт», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

От генератора I частотно-модулированный сигнал через циркулятор 2 поступает на антенну 3 и излучается в сторону контролируемой среды. Отраженный от среды сигнал поступает на антенну и через циркулятор поступает на смеситель 4, куда приходит и сигнал с генератора, ослабленный циркулятором. В результате смещения падактщего и отраженного сигнала с выхода смесителя 4 снимается напряжение разностной частоты.

Гармонический сигнал с избирательного усилителя 5 поступает на формирователь 6, оттуда в форме меандра на один из входов фазового детектора 7, на второй вход которого поступает сигнал с формирователя 14 в 15 виде меандра с периодом пилы, равным периоду модуляции. Выход фазового детектора соединен с индикаторнв1м устройством

16. Разность фаз между сигналом разностной частоты и сигналом с генератора пилообразного напряжения пропорциональна рас- 20 стоянию до измеряемой среды.

Однозначное измерение возможно на участке, не превышающем Л/2.

Для точного измерения фазы разностной частоты необходимо поддерживать эту частоту с высокой стабильностью и точностью. Это выполняется следящей схемой, состоящей из избирательного усилителя 5, вычитателя 8, кварцевого генератора 9, формирователей 10 и 11, интегратора 12, генератора пилообразного напряжения 13. Схема 30 работает следующим образом, если разностная частота больше или меньше частоты кварцевого генератора, на одном из выходов вычитателя 8 появится импульс, который поступает на формирователь. Формирователи 10 и 11 формируют разнополяр7пч//б//// >Tcvp/ ные импульсы одинаковой длительности, поступающие на вход интегратора. Выход его соединен с генератором пилообразного напряжения, который под воздействием напряжения, поступающего с интегратора, меняет период пилообразных колебаний, поступающих на генератор сверхвысокочастотных колебаний, и меняет его частоту, чтобы частота генерации его колебаний была равна частоте генерации кварцевого генератора.

Уровнемер, содержащий антенну, соединенную через циркулятор с СВЧ генератором и смесителем, генератор пилообразного напряжения, интегратор, избирательный усилитель, формирователи и индикаторы грубого и точного отсчетов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен последовательно соединенными кварцевым генератором и вычитателем, вход которого через формирователь соединен с избирательным усилителем, а выходы через формирователи соединены с интегратором, и фазовым детектором, один вход которого соединен с вычитателем, а другой через формирователь — с генератором пилообразного напряжения и индикатором грубого отсчета, а выход фазового детектора соединен с индикатором точного отсчета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 114815, кл. G 01 F 23/28, 1957.

2. Патент ФРГ № 2129290, кл. 42 е 34, 1974.