Способ измерения количества диэлектрической среды

Авторы патента:

G01F17 - Способы и устройства для определения емкости резервуаров, сосудов, полостей или объема твердых тел (измерение линейных размеров для определения объема G01B)

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 16.07,74 (2l) 2046490/18-10 (5() jg. Кд. (3 01 Р 23/28 с присоединением заявки М

Гвсудерстееиква квиетет

СССо

se деми хзебретеххх и етхвитек (23) Приоритет

Опубликовано 05.10.79. Бюллетень М37

Дата опубликования описания 08.10.79 (53) УДКа543,062 (088,8) В. А. Викторов, Б. В. Лункин и А. С; Совлуков (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт проблем управления (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СРЕДЫ

Изобретение касается измерительной техники и может быть использовано в автоматических системах для измерения количества диэлектрических сред, произ-. вольным образом распределенных внутри сосудов.

Известен способ измерения уровня диэлектрической среды, используемый в стационарных условиях, нри котором исключается влияние изменений величины диэлектрической проницаемости на точность измерения (lj.

Однако этот способ не применим в случаях, когда измеряемая среда занимает произвольное положение в объеме сосуда.

Известен также способ измерения количества диэлектрической среды, произ вольным образом распределенной внутри сосуда, основанный на использовании or- ? резка длинной линии, равномерно распре деленной по объему сосуда. Этот способ заключается в том, что возбуждают элек-, тромагнитные колебания в отрезке длинной линии, равномерно распределенном по объему сосуда, определяют резонансную частоту колебаний в отрезке линия в пустом и частично заполненном контролируемой средой сосуде и .по отношению этих частот судят о количестве диэлектрической среды P2$

Недостатком этого способа является влияние изменений величины дизлектри ческой проницаемости контролируемой среды на точность измерений при непрерывном контроле количества среды.

Бель изобретения - повышение точности измерения при непрерывном контроле количества среды

Это достигается тем, что измерение резонансных частот проводят одновременно с двумя разными отрезками длинной линки, имеющими отличное один or другого однородное по длине диэпектрическое покрытие.

Способ основан на создании в двух отрезках длинной линии, равномерно распределенных по объему сосуда, отлич69ОЗ09 ного один от другого распределения энергии электромагнитного поля по их псперечному сечению. В случае равномерного распределения энергии частотная характеристика (зявисимость резонансной частоты колебаний г- (V ) отрезка длинной линии от количества среды (V) каждс»

ro из каналов будет иметь следующий вид:

f,Ì гоа где Я вЂ” величина диэлектрической про15 ницаемости среды;

1, 2, причем индексы 1 и 2 относятся соответственно, к первому и второму каналам;

1 - начальная резонансцяя частота го колебаний отрезка длинной линии;

V о- объем сосуда;

К вЂ” постоянный коэффициент.

HB фиг. 1 приведены частотные характеристики отрезков линии; на фиг„2пример распределения отрезков линии в сосуде.

Создание различного распределения энергии по поперечным координатам отрезков позволяет получить отличные час-. тотные характеристики отрезков линии, являющихся каналами реализующей способ двухканальной резонансной системы (фиг. 1). Такое отличие характеристик дает возможностью исключить влияние изменения, на результат измерений посредством дальнейшего преобразования частотных характеристик (зависимости резонансной частоты колебаний каждого 40 отрезка линии от количества среды в сосуде) согласно определенному соотношению.

Получить отличное распределение электромагнитной энергии по поперечным сечениям отрезков длинной линии можно, например, 4S путем нанесения покрьггия (диэлектрической оболочки) по всей длине проводников (по меньшей мере, одного проводника).

Причем отрезки покрываются материалами с различной диэлектрической прони- sa цаемостью или материалами различной толщины (или тому и другому одновременно). Указанное выше преобразование резонансных частот колебаний отрезков линии следует производить согласно соотношению (2)

d 1 (й J, „ (М)

А где ),(Я, 1о1

, ьч). îÐ

<а (Ve)

К=

3 - d1(К)

Функция (V) является выходной характеристикой измерительной системы.

Причем, как следует из формулы (2), ве» личина диэлектрической проницаемости среды Я не влияет на результат измерения количества диэлектрической среды V

Формула изобретения

Способ измерения количества диэлектрической среды, произвольно распределенной внутри сосуда, заключающийся в том, что возбуждают электромагнитные колебания в отрезке длинной линии, равномерно распределенном по объему сосуда, определяют резонансную частоту колебаний в отрезке линии в пустом и частично заполненном контролируемой средой сосуде и по отношению этих частот судят о количестве диэлектрической среды, о твЂ” личающийся тем, что,сцелью повышения точности измерений при непрерывном контроле количества среды, измерение резонансных частот проводят одновременно с двумя разными отрезками длинной линии, имеющими отличное один

or другого однородное по длине диэлектрическое покрытие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 489960, кл. G 01 f 23/28„1972.

2, Петров Б. Н., Викторов В. А., Лункин Б. В. "К вопросу об измерении количества среды в замкнутом объеме, доклады AH СССР, 1969, т. 186, N 3 (прототип) .

690309

/г о

Я у. 1

Our. 2

Составитель В. Малахов

Редактор А. Шмелькин Техред Д. Алферова Корректор M. Сеь.ехман

Заказ 5949/37 Тираж 866 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 30.",5, Москва, Ж-35> Раущская наб., д. 4/5

4- илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4