Устройство сигнализации границы раздела нестационарных сред

(19) (11) О 01 Р 23/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГРАНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт технической механикиАН УССР(56) Оптические и радиоволновые методы и средства неразрушающего контроля качества материалов и изделий,.Фергана. 1 981(54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ ЦЫРАЗДЕЛА НЕСТАЦИОНАРНЫХ СРЕД(57) Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и позволяет повысить эксплуатационную надежность. В зависимости от положенияграницы или свойств среды, на нагрузочном резисторе 5 выделяется последовательность импульсных сигналов соответствующей амплитуды, котораяпромодулирована с частотой модуляции,равной частоте флуктуаций отражающейповерхности. Выходное напряжение усилителя 9 пропорционально изменениямсвойств границы раздела. Фильтр 7разделяет сигнал на две составляющие:.одну - с частотой, амплитуда которойобусловлена положением границы раздела сред с различными электрофиэическими характеристиками, которая поступает на индикатор, и вторую - счастотой, обусловленной флуктуациямиграницы раздела, поступающую навход усилителя 6 и в противофазе надиод 1, она устраняет модуляцию, полученную за счет временных и пространственных флуктуаций, границраздела сред, На индикаторное устройство поступает информация обистинном положении границы разделаили о свойствах среды. 1 ил.900802 50 55 1 12Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и может быть использовано для индикации границы раздела нестационарных (динаГ мических) сред с различной полной проводимостью, для определения электрофизических свойств материалов, например жидкостей или сыпучих грузов, перемещающихся в трубопроводах под высоким давлением, где возможно или неизбежно возникновение кавитационных каверн и неламинарных (флуктуирующих) потоков.Цель изобретения - повьппение эксплуатационной надежности.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Полупроводниковый диод 1, размещенный в волноводном резонаторе 2, образованном отрезком волновода 3 и КЗ-поршнем 4 и нагруженном на границу раздела сред А - Б, через нагрузочный резистор 5 подключен к выходу дифференциального усилителя 6, к инвертирующему входу которого подключен вход 1 разделительного фильтра 7, а к неинвертирующему входу подключен источник 8 импульсного напряжения. Неинвертирующий вход дифференциального усилителя 9 подключен к нагрузочному резистору 5, а инвертирующий вход - к резисторам 10 и 11 и неинвертирующему входу дифференциального усилителя 6. Вход 11 разделительного фильтра 7 подключен к выходу дифференциального усилителя 9. Выход разделительного фильтра 7 подключен к индикатору 12. Устройство работает следующим образом. При подаче на диод 1 напряжения от источника 8 импульсного напряжения с частотой следования импульсов Р и полупроводниковый диод возбуждается и в резонаторе 2 генерируется сигнал сверхвысокой частоты, который поступает на границу раздела сред или на изомерную среду с пространственными и временными флуктуациями отражающей поверхности, электрофизические параметры которой надо определить. В зависимости от положения границы или свойств среды, являющийся для СВЧ генератора нагрузкой, на нагрузочном резисторе 5 вьщеляется последовательность импульсных сигналов соответствующей амплитуды, которая промодулирована 5 10 15 20 25 30 35 40 45 по амплитуде с частотой модуляции Рравной частоте флуктуаций отражающейповерхности. С нагрузочного резистора 5 сигнал подается на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 9. Для выделения этого сигналана его инвертирующий вход подается последовательность синфазных импульсов от источника импульсного напряжения, амплитуда которых регулируется резисторами 10 и 11 до уровня среднего значения в последовательности импульсов, снимаемой с резистора 5. Поэтому выходное напряжениеусилителя 9 пропорционально изменениям свойств границы раздела. Разделительный фильтр 7 разделяет сигнална составляющую с частотой Р , амплитуда которЬй обусловлена положениемграницы раздела сред с различнымиэлектрофизическими характеристиками(полезный сигнал), которая поступаетна индикатор, и составляющую с частотой Р , обусловленную флуктуациямиграницы раздела (паразитная модуляция), которая поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя Ь, усиливается и в противофазе поступает на полупроводниковыйдиод 1, устраняет модуляцию проводимости диода Ганна, обусловленнуювременными и пространственными флуктуациями границы раздела сред илиотражающей границы изомерной среды,Поэтому на индикаторное устройствопоступает информация об истинномположении границы раздела или о свойствах среды, что повьппает эксплуатационную надежность и расширяет функциональные возможности, так как позволяет производить контроль нестационарных сред, что не достигаетсяс использованием известных устройстваналогичного назначения.Формула изобретения Устройство сигнализации. границы раздела нестационарных сред, содержащее сверхвысокочастотный генератор, состоящий из СВЧ-резонатора с полупроводниковым диодом, подключенным к источнику импульсного напряжения питания, и индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения эксплуатационной надежности, оно дополнительно снабжено разделительным фильтром, двумя дифференциальными усилителями, двумяРедактор Т. Митейко Корректор М. Шароши Техред Л.Олейник Тираж 714 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7888/35 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1290080 4регулирующими резисторами и нагру- второму регулировочному резистору и эочным резистором:, причем индикатор выходу второго дифференциального подключен к выходу разделительного усилителя, неинвертирующий вход кофильтра, первый вход которого под- торого подключен к полупроводниковоключен к инвертирующему входу перво му диоду, а инвертирующий вход через го дифференциального усилителя, вы- первый регулирующий резистор подклюход которого подключен к нагрузочно- чен к неинвертирующему входу первого му резистору, соединенному с полупро- дифференциального усилителя, соедиводниковым диодом, второй вход раз- ненному с источником импульсного наделительного фильтра подключен к 10 пряжения,