Радиоволновый уровнемер

 

Союэ Советснми

Социалистических

Республик п 666438 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву Р 433353 (22) Заявлено 01. 02. 78 (21) 2574996/18 — 10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 05. 06, 79. Бюллетень № 21

Бата опубликования описания 05. 06, 79 г (51) М. Кл.

G О! F 23/28

Государстваииый комитет сссР ио делан изабратииий и открытий (53) УДК 68 - 128.,8 (088,8) Ю. М. Зинченко, М. Ю. Пазюк, В. А, Сыромясский, В. Д. Гетало и В. Г. Раздабаров (72) Авторы изобретения (71) 3а явитель

Запорожский индустриальный институт (54) РАДИОВОЛНОВЪ|Й УРОВНЕМЕР

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения уровня жидких и сыпучих материалов.

Известны бесконтактные радиоволновые уровнемеры, содержащие СВЧ вЂ” генератор, модулятор, волноводную систему с рупорными антеннами, детекторные секции и электромеханические следящие системы (1).

Наиболее близким по технической сущности является уровнемер, содержащий последовательно соединенные генератор СВЧ колебаний, ферритовый вентиль, измерительную линию с тремя зондами, соединенными с детекторными головками и расположенными один от другого на расстояниях в соответствии с частотой генератора, приемно- передающую антенну и измерительное устройство (2).

Недостатком известного уровнемера является недостаточно надежная работа era и низкая точность измерения., Целью изобретения является повышение точности измерения и надежности работы уровнемера.

Поставленная цель достигается тем, что в радиоволновом уровнемере измерительное устройство выполнено в виде двух дифференциальных усилителей, входы которых подсоединены к детекторным головкам, выход олного усилителя соединен через функциональный преобразователь со входом реверсивного счетчика импульсов, а выход другого усилителя через функциональный преобразователь — с формирователем знака изменения уровня.

На чертеже представлена блок — схема уровнемера.

Уровнемер содержит генератор СВЧ 1, соединеный через ферритовый вентиль 2 с измерительной лиштей 3, в которую встроены зонды 4 — 6 с детекторными головками, На выходе измерительной волноводной линии помещена приемно — передающая антенна 7, направленная в сторону контролируемого уровня 8. Зонды с детекторными головками подключены на вход двух дифференциальных усилителей 9 и О, объединенных по одному из входов. Выход усилителя 9 подключен к функциональному преобразователю 11, соединенному с реверсивным счетчиком 12. Последний

6438 4

chl с помои!ью преобразователеи 20 и 1. Они и используются для формирования знака. После определения знака триггер 26 через элемент И1!И 25 возвращается в исходное состояние. Проверка направления изменепия уровня происходит непрерывно B момент прохождения каждой пучности мимо измерительного зонда 5. Число пучностей регистрируется реверсивным счетчиком 12, на

- выходе которого помещен цифровой индикатор 18, Направление работы счетчика 17 определяется с помощью стандартной логической схемы на элементах И 15 и 16 и триггерах 13 и 14.

Таким образом, текущеее значение контролируемого уровня определяется как произведение показаний индикатора 18 на половину длины волны Л/2.

3 . 66 включает триггеры знака 13 и 14, логические элементы И 15 и 6, двоично--десятичный счетчик 17.

На выходе счетчика помешен цифровой индикатор

18. Выход усилителя 10 подключен к блоку 19 формирования знака изменения уровня, включающему функциональные преобразователи 20 и 2l, логические элементы И 22 — 24, ИЛИ 25 и триггер памяти 26.

Уровнемер работает следующим образом.

Г!ри интерференции зондируюшего сигнала, излучаемого генератором и подаваемого через вентиль 2 и линию 3 к антенне 7, и отраженного сиг нала от контролируемого раздела сред 8 и принятого антенной 7 в измерительной линии 3 образуется стоячая волна, эпюра которой фиксируется с помощью зондов 4 — 6, расположенных один от другого на расстоянии Л/8+ пЛ, где Л вЂ” длина волны; и = 0 1 2... — коэффициент, выбираемый из конструктивных соображений.

При изменении контролируемого уровня происходит смещение эпюры стоячей волны, меняется величина сигналов, снимаемых зондами 4 — 6, а на выходе дифференциальных усилителей меняется полярность выходных сигналов и при смещении эпюры больше чем Л/2 происходит чередование их знаков. Выходной сигнал усилителей может принимать три фиксированных значения "— ", "О", "+". В момент совпадения пучности стоячей волны с положением зонда 5 на выходе усилителя 9 сигнал "О", и функциональный преобразователь. 11 вырабатывает одиночный остроугольный импульс, который подается в счетчик 12,, регистрируюший число пучностей, прошедших мимо зонда 5. Определение направления движения пучностей производится блоком 19. Процесс происходит в два такта. Первый включает подготовку к формированию знака. В момент, когда усилитель 9 имеет на своем выходе сигнал "О", а усилитель 10, например "+", преобразованный с ггомощью формирователя 20 в одиночный импульс, происходит запоминание этого положения на триггере 26. При смещении пучности в ту или иную сторону от этого положения на выходе усилителя 10 появляются соответственно сигналы "+", или "— ", преобразованные в одиночные импульФормула изобретения

1. Радиоволновый уровнемер, содержагций по. следовательно соединенные генератор СВЧ колебан п, ферритовый вентиль, измерительную линию с тремя зондами, соединенными с детекторными головками и расположенными один от другого на расстояниях в соответствии с частотой генера25 тора, приемно — передающую антенну и измерительное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы, измерительное устройство выполнено в виде двух дифференциальных усилителей, входы которых подсоединены к детекторным головкам, выход одного усилителя соединен через функциопальный преобразователь с0 входом реверсивного счетчика импульсов, а выход другого усилителя через функциональный преобразователь-с формирователем знака изменения уровня, 2. Уровнемер по п.l, отличающийся тем, что формирователь знака изменения уровня выполнен в виде двухтактной логической схемы с элементом запоминания, подключенным к триг4О герам управления реверсивным счетчиком.

Источники информации. принятые во внимацие при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР Х"433353, кл.G О! F 23/28, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР Р 391405, кл. G O l F 23/ 8, 971, 6()б438

12 (оставитель T. Иноземцева

Редактор О Филинлова Техред 3. Фанта Корректор С,!Iатругцева

Заказ 3150/33

Тираж 865 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCC Ð но делам изобретений и открьпий

113035, Москва, Ж--35, Раугцская наб., n. 4/5

Филиал llllll "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4