Резонансный уровнемер

Союз Советск Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ(М) Заявлено 16,04. 76 (2) 2348744 Л 0 присоединением за 9 01 Г 23/ Гввударвтввикиа кввапатСвввтв Меквтрав ССЕрва делам кзвбрвтвккЯа вткрыткЯ(45) Дата опубликования описания 18.10.7 ДК 681.128. 83.2 (088.8) Р, 3. ров и Н. Н. Си Авторыиаобретени 71) Заявит учно-исследовательский и конструкторско-технологическийинститут теплоэнергетического приборостроении(54) РЕЗОНАНСНЫЙ УРОВНЕМЕР Изобретение отн я диэлектрических ользовано в нефте вой, химической и сится к измерению уровсред и может быть исерерабвтываюшей, пишеругих отраслях промышленности,бИзвестны резонансные уровнемеры, в которых для повышения точности измеренияпри изменении диэлектрической проницаемооти среды применяется коррекция с помошьювысокочастотного контура 1, Однако схема оуровнемера позволяет вводить коррекциютолько в небольшом диапазоне изменениядиэлектрической проницаемости,Наиболее близким к предложенному является резонансный уровнемер, содержащийпервичный преобразователь, частотно-модулированный генератор высокой частоты, генератор пилообразного напряжения, генератор запуска, опорный колебательный контур,три формируюших устройства, два триггера, 0два ключа, суммируюшее устройство и делительное устройство 21.Однако известный уровнемер имеет недостаточную точность при измерении уровнясред с непостоянными значениями диалект 5 рической не измерений.Цель изобретения - повышение точности измерения.Эта цель достигается тем, что резонаноный уровнемер снабжен дополнительным пер вичным преобразователем, соединенным с выходом частотно-модулированного генератора высокой частоты и входом одного из формируюших устройств, дополнительным суммирующим устройством, соединенным с выходом другого ключа, двумя множитель ными устройствами, каждое иэ которых вклю. чено между делительным устройством и ой ним из сумматоров, и источником смешения, соединенным с вторыми входами суммирующих устройств, причем другие входы мно жительных устройств соединены с выходом ключа другого измерительного канала,На чертеже изображена структурная схема предлагаемого резонансного уровнемера,Уровнемерсодержит первичный преобразователь 1, представляющий собой отрезок электрической длинной линии, замкнутой на конце; дополнительный первичный преобрвзопроницаемости во всем диапазо3мтель 2 - отрезок электрической длинной линии, разомкнутой нв конце (высота и. волновое сопротивление первичных преобраэор телей одинаковы); генератор высокой частоты 3; генератор пилообразного напряжения 4; генератор запуска 5; опорный контур 6; формирующие устройства 7, 8 и 9; тригге ры 10 и 11; ключи 12 и 13; суммирующее устройство 14 дополнительное суммирую-, щее устройство 15; источник смещения 16, множительные устройства 17 и 18; целительное устройство 19.Первичные преобразователи 1 и 2 воэ буждвются от генератора высокой частоты 3, модулированного по частоте с помощью генератора пилообразного напряжения 4, ко торый запускается генератором запуска 5.Опорный колебательный контур 6 настроен так, что его резонансная частота равна начальной резочансной частоте незаполненных первичных преобразователей 1 и 2. При совпадекии частоты генератора 3 с ре эонансными частотами опорного колебатель ного контура 6 и первичных преобраэовате лей 1 и 2 нв выходах последних выделяют ся видеоимнульсы, сооветствующне по форме их амплитудно-частотным характеристикам. Видеоимпульсы после преобразования всоответствуюших формирователях 7, 8 и 9 поступают яв цепи управления триггеров 3 О 10 и 11,в результате чего нв выходах этих триггеров выделяются прямоугодьные импульсы напрщкения. Причем длительность импульсов на выходе триггера 10 пропор/циональнаразности между резонансными З 5 частотами контура 6 и первичного преобрах эортеля 1, в длительность импульсов на выходе триггера 11 пропорциональна разности между резонансными частотами опор ного контура 6 и первичного нреобразова Ю теди 2.Характеристики не рви чных преобрвзомтелей 1 и 2 с достаточно хорошим приближением могут быть описаны выражениями1(2) гдето и 1 прео(разо чения уро резонансные частоты перртелей 1 и 2 для текушегни 6;- начальная резонансная чапреобразователей 1 и 2,)- функции, зависящие от вевид которых опредедсопротивлениями и гранич ичны зна тота рви,69 (Ины уровня Ли Ч 1 хх яется ъ ми лновымиловиямиТаким об импулыы на выхтриггеров 10 и 11, а также ключей 12 и 13, служащих для формирования этих импульсов, несут информацию об измеряемом уровне, о диэлектрической проницаемости среды и виде частотных характеристик первичных преобразортелей 1 и 2.Решая совместно уравнения (1) и (2), при небольшом относительном изменении частотИ, когда 1 о 1, оГ,получают выражение, однозначно определяющее значение уровня среды а и э ни я Резон чный и ванньй тор пи ансный уровнемер, содержащий нер реобразоватедь, частотно-модули- генератор высокой частоты, генеообразного напряжения, генератор в котором исключена зависимость оте,Величины, пропорциональные резонансным частотам первичных преобразователей 1 и 2 для текущего значения уровня, получают, производя сложение суммирующими устрой стрми 14 и 15 выходных сигналов ключей 12 и 13 и источника смещения 16, выход ной сигнал которого пропорционален начальным резонансным частотам первичных цреоб разортелей.Далее множительные устройства 17 и 18 производят перемножение выходных си палов соответствующих суммирующих устройств и ключей другого канала. Выходы множительных устройств соединены с входом дедительного устройства 19, Выходной сигнал целительного устройства равенГх-х хк -х 1 хгде Э - выходной са"нал целительного устройства, являющийся выходным сигналом уровнемера;у,у величины, пропорциональные резонансным частотам первичных преобразорте лей 1 и 2 для текущего значения уровни;Е - величина, пропорциональная начальной резонансной частоте первичных преобразователей 1 и 2.Таким образом, согласно выражению (3), выходной сигнал уровнемера не зависит от измерений диэлектрической проницаемости среды что позволяет с большей точностью измерять уровень рдэлектрических сред с произвольным законом распределения значений диэлектрической проницаемости по высоте.573722 Составитель Т, ИноземцеваТехред Н. Андрейчук Корректор. А, Власенко Редактор Т, Иванова Заказ 3752/33 Тираж 907 П одписноеБНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская набд, 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5запуска, опорный колеуательный контур, три формирукюцих устройства) два триггера, два ключа, суммирующее устройство и делительное устройство, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности изме-рениа, он снабжен дополнительным первичным преобразователем, соединенным с выходом частотно модулированного генератора высокой частоты и входом одного из формирующих устройств, дополнительным суммирующим устройством) соединенным с выходом другого ключа, двумя множительными устройствами, каждое из которых включено бмежду делительным устройством и одним из сумматоров, и источником смешения, соединенным с вторыми входами суммируюших устройств, причем другие вхоаи множительных устройств соединены с выходом ключа другого измерительного канала,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Викторов В. А. "Резонансный метод измерения уровня, М., Энергия) 1969) с. 104.2. Авторское свидетельство СССР % 411307) кл, б 01 Р 23-24) 1971.