Сигнализатор

(5)5 6 ТЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПАТЕНТУ 5 - пример применения счета штучных изделий(56) Авторское свидетельство СССРМ 281846, кл. 6 01 Р 23/28, 1969.1 аМег К 1. Яаб 1 о-ваче 1 птегасе бетес 1 огвеазигез 1 ои сопсептгатопз о 1 о 11 и аатег,соПтгоз .Оп 3 рп 9. - О эпс Оаз,ООгпа 1,1984, чо 1. 82, М 5, рр, 150-152,(57) Изобретение позволяет повысить чувствительность и точность определения положеНия границы раздела веществ, уровнявеЩества в емкости. Оно может найти применение в различных отраслях промышленноети и на транспорте (на тракторах), .в Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для выСокоточной сигнализации уровня и положения границы раздела различных веществ в емкостях, в частности границ раздела воздух - жидкость, жидкость - жидкость например, вода-нефть), счета штучных изделий, например на конвейере, определения наличия обьекта в зоне контроля и т,п.Целью изобретения является повышение чувствительности.На фиг. 1 изображен отрезок длинной линии с чувствительным элементом; на фиг2 - схема сигнализатора; на фиг. 3 - амплитудно-частотная характеристика сигнализатора при изменении положения границы раздела; на фиг, 4 . - пример выполнения чувствительного элемента, у которого внутренний проводник выполнен в виде группы.,Ы 1808120 АЗ частности для определения положения границы раздела нефть-вода, Сущность изобретения состоит в том, что чувствительный элемент на конце отрезка коаксиальной линии дополнительно содержит спиральный проводник вдоль внутреннего проводника, выступающего за пределы длины отрезка линии. Спиральный проводник на одном конце разомкнут, а другим концом подсоединен к концу наружного проводника отрезка коаксиальной линии. Внутренний проводник чувствительного элемента может быть выполнен в виде группы стержней, электрически короткозамкнутцх между собой на одном иэ концов. Чувствительный элемент может иметь плоскую конструкцию, плоскость которой расположена горизонтально. 1 з,п. ф-лы, 5 ил,стержней; на фиг,сигнализатора дляна конвейере,Здесь введены обозначения; 1 - коаксиальная длинная линия; 2 - чувствительныйэлемент; 3 - внутренний проводник коаксиальной линии; 4 - выступающая часть внутреннего проводника; 5 - спиральныйпроводник; 6 - наружный проводник коаксиальной линии, 7 - высокочастотный генератор; 8 - регистратор; 9 - емкость сконтролируемыми веществами; 10 и 11 -контролируемые вещества; 12 -иэделие; 13 -конвейер.Сигнализатор содержит отрезок коаксиальной длинной линии 1,.внутренний проводник 3 которой имеет выступающий заторец линии участок 4, содержит также спиральный проводник 5, Этот спиральный .проводник одним концом подсоединен к торцу наружного проводника б коаксиальной линии, а на другом конце разомкнут. Проводники 4 и 5 образуют чувствительный элемент, взаимодействующий с контроли руемымивеществами, которые могут заполнять пространство между этими проводниками. С другого торца к отрезку длинной линии подсодинены высокочастотный генератор 7 и регистратор 8. 10Сигнализатор работает следующим образом.С помощью генератора 7 в отрезке линии возбуждают электромагнитные колебания, Эти колебания могут быть возбуждены 15 как на одной из собственных (резонансных) частот отрезка линии, так и в заданной полосе его амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), которые определяются параметрами чувствительного элемента - 20 нагрузочного реактивного сопротивления отрезка линии.В зависимости от способа возбуждения колебаний регистратор 8 фиксирует либо заданное изменение резонансной частоты 25 (от начального значения Г 1 до конечного значения 12), либо изменение амплитуды А колебаний от Амакс до некоторого пороговогозначения, например, 0,05 Амакс (фиг. 3).Чувствительный элемент 2 при этом 30представляет собой реактивную нагрузкуотрезка линии, являясь замедляющей системой с резонансными свойствами, Благодаря данной конструкции чувствительногоэлемента сникается влияние емкости кабеля и обеспечивается концентрация энергииэлектромагнитного поля как между проводником 4 и спиральным проводником 5,так и вблизи последнего; Как следствие,возрастает (не менее чемна порядок) чувствительность к электрофизическим параметрам вещества в точке контроля и ихизменениям в процессе перемещения границы раздела веществ. Момент нахожденияграницы раздела веществ в точке контроля 45фиксируется регистратором 8,На фиг, 2 приведена схема сигнализатора. Проводники 4 и 5 чувствительного элемента расположены в Емкости 9 сконтролируемыми веществами 10 и 11, положение границы раздела (или уровень вещества) которых следует фиксировать.Наличие границы раздела (уровня) в контролируемой точке определяют с помощью регистратора 8 по изменению значениявеличины выходного параметра, которым может являться резонансная частота отрезка линии, амплитуда детектируемых колебаний,На фиг. 3 приведены АЧХ сигнализатора для двух граничных значений контролируемых параметров (А или Х), соответствующих одному или другому положению обьекта относительно зоны (точки) сигнализации, в частности границы раздела веществ воздух-жидкость,Резонансному импульсу 1 соответствует взаимодействие чувствительного элемента с веществом, имеющим меньшее значение диэлектрической проницаемости а (например, с воздухом), а резонансному импульсу 2, 2" - большее значение е (например, со светлыми (частота 12) и темными (частота т 2 ) нефтепродуктами), Фиг, 3 показывает, что возможно производить непрерывные измерения малых значений уровня при вертикальном расположении чувствительного элемента, Существенное отличие АЧХ для разных веществ свидетельствует о надежной фиксации момента нахождения границы раздела в точке контроля,Для повышения разрешающей способ ности устройства спирали (а также, как ва риант, и стержню) его чувствительного элемента может быть придана форма пло ской конструкции, Ее плоскость располага ется при этом в емкости с контролируемыми веществами горизонтально, соответствуя плоскости раздела веществ, Точность сигнализации определяется здесь толщиной плоского чувствительного элемента (она может быть около 1 мм).На фиг, 4 изображен плоский чувствительный элемент 2, у которого внутренний проводник 4 выполнен в аиде группы стержней, Эти стержни на одном из концов короткозамкнуты между собой, Это позволяет более равномерно распределить энергию электромагнитного поля вдоль спирального проводника в плоскости сигнализации.Применение сигнализатора для счета штучных изделий 12 на конвейере 13 показано на фиг, 5. Здесь выбором диаметра и шага спирального проводника 5 можно регулировать чувствительность сигнализатара в заданном, в частности в осевом направлении. В зоне контроля может быть расположен только чувствительный элемент, размещаемый, в частности, как показано, над конвейером 13. Сигнализатор может быть применен в промышленности, на транспорте для высокоточной сигнализации заданного уровня вещества и положения границы раздела веществ с различными физическими параметрами, счета изделий на конвейере и т,п.Формул а изоб ретени я 1, Сигнализатор, содержащий отрезок коаксиальной длинной линии с внутренним проводником, выступающим за его торец, 5 соединенные с этим отрезком,высокочастотный генератор и регистратор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, выступающая часть внутреннего проводника расположена вдоль до полнительного спирального проводника, при этом один из концов спирального проводника подсоединен к торцу отрезка коаксиальной длинной ли нии,2. Сигналиэатор по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что выступающая часть внутреннего проводника выполнена в виде стержней, электрически короткоэамкнутых между собой со стороны отрезка коаксиальной длинной линии1808120 г.5 ставитель А.Савлукхред М.Моргентал СоовРедактор С.Кулакова Те Корректор Л.Пилипе роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 1400 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5