Способ контроля уровня электропроводящих сред

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ЯО 104034 3(51) 6 01 Г 23/28 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Алексанянитут проблем упВ., Степе меры.- 11.измеренллиметроТруды4,айян Р. Г, Изд. Це- ни уровня вых и санинститута с. 54 - 58 4 Р ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(1) Ордена Ленина инсравления(54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ СРЕД, при котором в контролируемую среду погружают Закороченный. с одного конца волновод, возбуждают в нем электромагнитные колебания основного типа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, возбуждают электромагнитные колебаия более, чем на двух резонансных частотах, и по величине, обратно пропорциональной интервалу времени между двумя крайними из любых трех следуюших друг за другом резонансных импульсов, судят об уровне электропроводящих сред.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля уровня электропроводящих сред в различных емкостях, в частности для измерения уровня жидкого металла в роторных кристаллизаторах литейно-црокатного агрегата цветных и черных металлов, где для передачи и приема электромагнитных волн представляется возможным использовать в качестве волновода канавку роторного кристаллизатора.10Для измерения уровня электропроводящих сред применяются сверхвысокочастотные (СВЧ) уровнемеры, в которых используется принцип зондирования СВЧ-сигналом поверхности контролируемой среды через газовую фазу над средой, и при этом об уровне среды судят по значению интервала времени между моментом посылки зондирующего и моментом приема. отраженного от поверхности радиосигналов, или по амплитуде (фазе) стоячей волны, 20 образующейся в пространстве между антенной излучателя и поверхностью контролируемой среды 1.Недостатками таких уровнемеров являются невысокая точность, сложность кон 25 струкции и зависимость результата от начального положения уровня, т. е. необходимость установки перед началом процесса измерения значения выходного сигнала, соответствующее данному положению уровня в емкости. 30Наиболее близким к предлагаемому является способ, в соответствии с которым определяется число полуволн интерференционной картины, образованной в волноводной приемо-передающей линии (линии связи), погруженной в контролируемую 35 среду перпендикулярно ее поверхности 2).Недостатком известного способа является невысокая точность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения при одновременном упрощении аппаратурной реализации.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля уровня электро- проводящих сред, при котором в контролируемую среду погружают закороченный с одного конца волновод, возбуждают элект ромагнитные колебания более, чем на двух резонансных частотах, и по величине, обратно пропорциональной интервалу времени между двумя крайними из любых трех следующих друг за другом резонансных импульсов, судят об уровне электропроводящих сред. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы; на фиг. 3 - предлагаемый датчик, установленный на роторном кристаллизаторе; на . фиг. 4 - экспериментальная кривая (сплошная линия) зависимости длины резонатора от интервала времени между двумя крайними из любых трех следующих друг за другом резонансных импульсов.Характеристика снята при сечении волновода ахв = 10 Х 23 мм, изменение частоты + 9,8 МГц от несущей, генератор типа ГЛ ПД.Примером реализации способа является устройство контроля уровня электропроводящих сред, состоящее из датчика и вторичного преобразователя. Датчик содержит (фиг, 1)направляющий ответвитель 1, к которому подсоединены СВЧ-генератор 2 изменяющейся частоты, детекторная головка с детектором 3 и линия связи в виде прямоугольного волновода 4. Вторичный преобразователь содержит генератор 5 линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), устройство 6 запуска ГЛИН и установки нуля триггеров, формирователя 7 импульсов, триггеров 8 и 9, интегратора 1 О и индикатора 11. Прибор работает следующим образом.Модулированные пилообразным напряжением СВЧ колебания от генератора 2 через направленный ответвитель 1 и линию 4 связи, погруженную в контролируемую среду, излучаются в ее сторону, Волноводный резонатор образуется короткозамыкающим поршнем детекторной головки, основной ветвью направленного ответвителя и поверхностью контролируемой среды. На детекторе 3 образуются резо нансые импульсы, которые подаются на счетный вход первого триггера 8, работающего от переднего фронта импульса в режиме деления частоты. Выход триггера 8 соединен с входом второго триггера 9. Оба триггера устанавливаются в нулевое состояние при запуске ГЛИН 5, Резонансный импульс 1 р 1 приводит триггеры 8 и 9 в единичное состояние (фиг. 2). Импульс 1 приводит триггер 8 в нулевое состояние Импульс приводит триггер 8 в единичное, а триггер 9 в нулевое состояние. Время нахождения триггера 9 в единичном состоянии равняется ( в (., и обратно пропорционально длине резонатора, которой определяется уровень среды.Составитель ТТехред И. ВереТираж 643Государственного коелам изобретений исква, Ж - 35, РаушскПатент, г. Ужгород,Иноземцева с Ко По митета СССР открытий ая наб д. ул. Проектн