Устройство для измерения плотности диэлектрических жидкостей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоциалист ичесникРеспублик и 1987466(22) Заявлено 14. 01,81 (21) 3257280/18-.25 с присоединением заявки ИоС 01 И 9/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 07.01.83 А. С. Ефимов, А. Ю. Кроха и В. Н. ФомичРв(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ2 ие точбор, ви- ктл в Изобретение относится к приборам для измерения плотности жидких сред.Известен плотномер взрывоопасных диэлектрических. жидкостей, у которых плотность является однозначной Функциеф диэлектрической постоянной.В сосуд с жидкостью через герметизированное отверстие в крышке вводится йоаксиальный волновод. В нижней части волновода установлен закорачивающий дискоотраяатель, электрически соединенный с обоими электродами волноводаНа диске образуется узел колебаний. На волноводе снаружи установлен детектор с зондом, введенным вйутрь волновода на таком расстоянии, чтобы он попадал в узел колебаний при одном из крайних значений диапазона, измеряемой плотности жидкостей. Детектор непосредственно соединен с показывающим прибором 1,11.Известен плотномер, в котором СВЧ- колебания направляются с генератора через циркулятор в датчик, представяющий собой цилиндрический резонатор округ отрезка трубопровода с контролируемой жидкостью 2.Недостатками плотномеров является сложность конструкции и невозможность использования в автономных условиях.Наиболее близким техническим решением к изобретению является резонансный датчик плотности жидких и сыпучих сред, содержащий чувствительный элемент, индуктивность, высокочастотный генератор и регистрирующий прибор 13Недостатком его является низкая точность измерений плотности жидкостей.Цель изобретения - повышен ности измерений.Указанная цель достигаетсятем, что в устройстве для измерения плотности диэлектрических жидкостей, содержащем чувствительный элемент, ВЧ-генератор и регистрирующий при чувствительный элемент выполнен в де электропроводного стержня, эле рически соединенного как четверть волновый отрезок длинной линии с ВЧ-генератором и симметрично расположенной относительно стержня электро- проводной трубкой, соединенной с землей ВЧ-генератора как полуволновый отрезок длинной линии, а снаружи электропроводной трубки через изолятор расположена внешняя электропроводная трубка, электрически соединен 987466(С 01, ч. 27/04), 9 3688188, 1972. 3. Авторское свидетельство СССР У 483350, кл. С 01 М 9/24, 1979ная с корпусом, заполненным контролируемой средой, причем расстояние между торцом стержня и внутренней электропронодной трубкой соответствуетчетвертьволноному отрезку длинной линии, а на торцах внешней трубки установлены электрические экраны.На чертеже схематически изображе.но предлагаемое устройство,Устройство содержит корпус 1 сконтролируемой средой, в котором 0расположен чувствительный элемент,содержащий ВЧ-генератор 2, смонтированный н электропронодной трубке 3,соединенной с землей ВЧ-генераторакак полуволновый отрезок длинной 15линии, По оси симметрии трубки 3смонтирован электропронодный стержень 4, электрически соединенныйкак четвертьволновый отрезок длинной линии с ВЧ-генератором. По внешней поверхноститрубки 3 через изолятор 5 установлена электропроводнаятрубка 6, на торцах которой установлены электрические экраны 7 с отверстиями для ввода и вывода контролируемой среды.Работа устройства осуществляетсяследующим образом.Электропронодный стержень включается в колебательный контур ВЧ-гене- З 0ратора, причем частота электромагнитных колебаний генератора выбираетсяиз условия соответствия длины электропроводного стержня 1/4 их длиныволны. Таким образом, в полости между электропронодной трубкой 3 и стерж.нем 4 образуется электромагнитноеполе, параметры которого имеют максимальное значение на противоположномторце экрана 7 от места подключениястЕржня к ВЧ-генератору. В отрезкеполученной длинной линии (электропронодный стержень) происходят колебания длиной н четверть волны. При. этом входное сопротивление, являющееся функцией координат и имеющие 45реактивный характер, н сечении, кратном четверти длины волны, имеет значение 0 или со, что определяет резонансный характер работы измерителя.Распространение электромагнитных 50колебаний по длине трубки 3, при выполнении условия подключения последней к земле ВЧ-генератора как полуволнового отрезка длинной линии, осуществляется идентично (по гармоиическому закону) распространению в полости между стержнем 4 и трубкой 3. Только в этом случае незначительные изменения электрофизических свойств контролируемой среды определяют изменения резонансных свойств измерителя(ныходного сигнала генератора ВЧ) на50-60 выше, чем идентичные изменения н полости между стержнем 4 итрубкой 3. Этот эффект обуславливает-ся тем, что в качестве проводника ВЧколебаний используется контролируемая среда, электрофизические свойства которой измеряются. Выбор длиныполости между разомкнутым торцомэлектропроводного стержня 4 и торцомтрубки 3 соответствующего 1/4 длины,волны обусловлен минимизацией рассеяния электромагнитной энергии на конце чувствительного элемента, и, следовательно, минимизацией нлияния навыходные параметры измерителя внешних факторов, т,е. наличия электромагнитных помех, каких-либо конструкционных звеньев. устройство для измерения плотности диэлектрических жидкостей, содержащее корпус, внутри которого расположен чунствительный элемент, высокочастотный генератор и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерений, чувствительный элементвыполнен в виде электропронодногостержня, электрически соединенногокак четвертьволновый отрезок длиннойлинии с высокочастотным генератором и симметрично расположенной относительно стержня трубкой из электропроводного материала, соединенной с землей высокочастотного генератора как полунолновый отрезок длинной линии,а снаружи трубки из электропроводного материала расположена дополнительная идентичная трубка электрическисоединенная с корпусом, заполненным контролируемой средой, причем расстояние между торцом стержня и внутренней трубкой соответствует четвертьнолновому отрезку длинной линии,а на торцах ннешней трубки установпены электрические экраны.Источники информации,принятые но внимание при экспертизе987466 по делам иэобретениЯ и от113035, Москва, Ж, Раушска закан 10283/29 Тираж 871 Подписи ВНИИПИ Государственного. комитета СССР д. 4 на ал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель В. Крутинедактор О. Бугир Техред Т.Маточка Корректор М. Шароши