CS272605B1 - Scanner's connection for liquid's level height high-frequency measuring - Google Patents

Description

1 . CS 272605 B1

Vynález sa týká zapojenia snímača na meranie výšky hladiny kvapalín.

Na snímanie výšky hladiny kvapalín sa používají! zariadenia pracujúce na rSznychprincípoch. Jedna skupina hladinomerov je založená na meraní zmien parametrov elektro-magnetických vín dopadajiícich na kvapalinu. Elektromagnetická vlna dopadajúca na roz-hranie dvoch prostředí, ako sú dve rožne kvapaliny alebo kvapalina a plyn, čiastočneprechádza z jedneho prostredia do druhého a čiastočne sa od rozhrania odráža. Rovna-ký jav možno pozorovat’ aj na vedení čiastočne ponorenom do kvapaliny. Nápadový skokalebo úzký napaíový impulz šíriaci sa po vedení sa po dopade na rozhranie čiastočneodráža a vracia sa na začiatok vedenia s časovým oneskorením, ktoré je priamo úměrnévzdialenosti rozhrania od začiatku vedenia. Hladinomery pracujúce na tomto principesa vzájomne odlišujú rožnou konštrukciou snímača hladiny ako aj roznym sposobom me-rania časového oneskorenia.

Reálne časové oneskorenia sú vel'mi malé. Ereto sa používajú vedenia rozličnýchkonštrukcií, v ktorých sa dosahuje zníženie rýchlostí šírenia napatového impulzu,napr. stredný vodič koaxiálneho vedenia navinutý v tvare špirály na rúrke z izolačné-ho materiálu alebo dvojvodičové vedenie navinuté ako bifilárne vinutá cievka na izo-lačnej trubke. Nevýhodou týchto snímačov je náročnejšia výroba v porovnaní s jedno-duchým vedením a negativny vplyv zmáčania snímača. Zbytky kvapaliny, ktoré v dosledkupřilnavosti kvapalín zostávájú po zmáčaní medzi závitmi špirály, zhoršujú přesnost* beranía. Časové oneskorenia su obvykle merané priamo napr. pomocou osciloskopu alebopomocou počítača frekvencie. Při meraní malých zmien výšky hladiny sa naráža na prob-lém přesného merania velmi krátkých časových intervalov.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie snímača pre vysokofrekvenčné meranievýšky hladiny kvapalín podlá vynálezu, ktorého podstatou je., že pozostáva z úseku vy-sokofrekvenčného vedenia, ktorého jeden koniec je připojený k bezodrazovej záťažírovnej impedancii vysokofrekvenčného vedenia vyplněného meranou kvapalinou. Druhý ko-niec je připojený k testovaciemu portu vektorového reflektometra, ktorý je komunikač-ným kanálom spojený s mikropočítačom a na ktorého vstup je připojený vysokofrekvenčnýharmonický generátor. Výhodou zapojenia podlá vynálezu je jednoduchá konštrukcia snímača hladiny amožnost využit na meranie koeficiente odrazu integrované, širokopásmové šestportovéreflektometre so sústredenými parametrami, čo prináša kompaktnost celého zariadenia,schopnost merať výšku hladiny kvapaliny automaticky a relativné nízké náklady na vý-robu zariadenia.

Na připojenou výkrese je znázorněná bloková schéma zapojenia snímača hladinypodlá vynálezu.

Snímač výšky hladiny poďťa vynálezu pozostáva z úseku vysokofrekvenčného vedenia14, ktorého jeden koniec je připojený k bezodrazovej záťaži 15 a druhý koniec je při-pojený k testovaciemu portu 123 vektorového reflektometra 12. Tento je komunikačnýmkanálom 122 spojený s mikropočítačom 13. Na vstup vektorového reflektometra je připoje-ný vysokofrekvenčný harmonický generátor 11.

Eri meraní výšky hladiny 2 kvapaliny sa úsek vysokofrekvenčného vedenia 14 ponárado kvapaliny tým koncom, ku ktorému je připojená bezodrazové záúaž 15. Vysokofrekvenčnýharmonický generátor 11 generuje elektromagnetický signál, ktorý sa odráža od hladinykvapaliny a vektorový reflektometer 12, riadený mikropočítačom 13, meria poměr komplex-ných amplitúd v referenčnej rovině 1 odrazenéj a postupujúcej, v čase harmonicky sameniacej elektromagnetickéj vlny. Z tohto směru sa získá údaj o výške hladiny kvapali-ny.

Claims (2)

1. CS 272605 B1
2. 2 V konkrétnom zapojení bol ako reflektometer 12 použitý širokopásmový šesťport sosústredenými parametrami a dvomi detektormi. Snímač hladiny bol tvořený úsekom koaxiál-neho vedenia 14 s vlnovým odporom 50 ohmov. Úsek vedenia bol na ponorenom konci 142 im-pedančně prisposobený. Paralelnou kombináciou odporu 5,4 ohma a kondenzátora 12 pF,tvoriacou pře uvedený konkrétny typ koaxiálneho vedenia 14 ponořeného do vody bezodra-zovú záťaž 15. Vysokofrekvenčný harmonický generátor 11 generoval signál s harmonic-kým časovým priebehom s frekvenciou 100 MHz čo umožňovalo meranie zmien hladiny v roz-sahu 150 cm. Riadenie činnosti reflektometra 12 a přenos údajov do mikropočítače 13sa zabezpečoval cez komunikačný kanál 122. Zapojenie umožňovalo merať výšku hladinys presnosťou cca 0,5 cm. Zapojenie snímača podlá vynálezu je vhodné na meranie výšky hladiny vody a kva-palín s veťkým obsahom vody. Možno ho však použit aj na meranie výšky' hladin kvapalíns nižšími hodnotami relatívnej permitivity, avšak za předpokladu dokonalého prisposo-benia sa ponorenom konci vedenia alebo pomocou merania na viacerých frekvenciách. Za-riadenie podl’a vynálezu umožňuje aj meranie polohy rozhraní medzi viacerými kvapali-nami s rozdielnou komplexnou permitivitou. PREDMET VYNÁLEZU Zapojenie pre vysokofrekvenčně meranie výšky hladiny kvapalín vyznačujíce satým, že pozostáva z úseku vysokofrekvenčného vedenia (14), kterého jeden koniec jepřipojený k bezodrazovej záťaži (15) a druhý koniec je připojený k testovaciemuportu (123) vektorového reflektometra (12), ktorý je komunikačným kanálom (122) spo-jený s mikropočítačom (13), pričom na vstup (121) vektorového reflektometra (12) jepřipojený vysokofrekvenčný harmonický generátor (11). 1 výkres