RU2000126482A

RU2000126482A - Обнаружение поверхностей раздела нескольких продуктов процесса для датчика уровня с радиолокатором малой мощности

Info

Publication number: RU2000126482A
Application number: RU2000126482/28A
Authority: RU
Inventors: Курт К. ДАЙД; Брайан Э. РИХТЕР
Original assignee: Роузмаунт Инк.
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 2000-01-18
Publication date: 2002-10-10

Claims

1. Датчик уровня с радиолокатором малой мощности, обеспечивающий обнаружение поверхностей раздела нескольких продуктов процесса, упомянутый датчик содержит оконечную нагрузку, выдвигаемую в первый и второй продукты в баке, генератор импульса, соединенный с оконечной нагрузкой и предназначенный для формирования микроволнового импульса передачи, который передается по оконечной нагрузке в первый и второй продукты в баке, причем первая часть импульса передачи отражается на поверхности раздела первого продукта, а вторая часть импульса передачи отражается на поверхности раздела второго продукта, при этом поверхность раздела второго продукта формируется между первым и вторым продуктами, приемник импульса, соединенный с оконечной нагрузкой и предназначенный для приема первого отраженного волнового импульса, соответствующего отражению первой части импульса передачи на поверхности раздела первого продукта, и приема второго отраженного волнового импульса, соответствующего отражению второй части импульса передачи на поверхности раздела второго продукта, регулятор порога, соединенный с приемником импульса и предназначенный для обнаружения, достигает ли первый отраженный волновой импульс значения, по меньшей мере, первого порога и достигает ли второй отраженный волновой импульс значения, по меньшей мере, второго порога, и предоставления выходной информации об импульсе приема, относящейся к обнаружению первого и второго отраженных волновых импульсов, вычислительное устройство для расчета диэлектрической проницаемости, соединенное с регулятором порога и предназначенное для вычисления диэлектрической проницаемости первого продукта в баке, как функции выходной информации об импульсе приема, и вычислительное устройство для расчета уровня, соединенное с регулятором порога и вычислительным устройством для расчета диэлектрической проницаемости и предназначенное для вычисления уровня первого продукта, как функции времени обнаружения первого отраженного волнового импульса, и для вычисления уровня второго продукта, как функции времени обнаружения второго отраженного волнового импульса и, как функции вычисленной диэлектрической проницаемости первого продукта.

2. Датчик уровня по п. 1, в котором линия передачи оконечной нагрузки является двухпроводной микроволновой линией передачи.

3. Датчик уровня по п. 1, который соединен с двухпроводным контуром управления процессом, дополнительно содержит схему вывода, присоединенную к двухпроводному контуру управления процессом для передачи информации, относящейся к высоте расположения продукта, через контур.

4. Датчик уровня по п. 3, который дополнительно содержит схему подачи питания, соединенную с двухпроводным контуром управления процессом для приема питания из контура, для обеспечения единственного источника питания для упомянутого датчика.

5. Датчик уровня по п. 4, в котором контур управления процессом является контуром управления процессом на 4-20 мА.

6. Датчик уровня по п. 1, в котором вычислительное устройство для расчета диэлектрической проницаемости вычисляет диэлектрическую проницаемость первого продукта, как функцию амплитуды первого отраженного волнового импульса по отношению к амплитуде импульса передачи.

7. Датчик уровня по п. 1, дополнительно содержащий аналого-цифровой преобразователь, соединенный с приемником импульса и преобразующий в цифровую форму первый и второй отраженные волновые импульсы, в котором регулятор порога, вычислительное устройство для расчета диэлектрической проницаемости и вычислительное устройство для расчтета уровня содержат микропроцессор, связанный с аналого-цифровым преобразователем и предназначенный для обнаружения преобразованных в цифровую форму первого и второго отраженных волновых импульсов, для вычисления диэлектрической проницаемости первого продукта, и для вычисления уровня первого и второго продуктов.

8. Датчик уровня по п. 1, в котором первый и второй пороги вычисляются, как функции данных, введенных пользователем.

9. Датчик уровня по п. 1, в котором регулятор порога содержит компаратор, имеющий первый и второй вход, первый вход соединен с приемником импульса и принимает первый и второй отраженные волновые импульсы, микропроцессор, формирующий выходные цифровые данные, представляющие требуемый порог, и цифроаналоговый преобразователь, соединенный с микропроцессором и принимающий выходные цифровые данные, причем цифроаналоговый преобразователь преобразовывает выходные цифровые данные в аналоговое пороговое напряжение и предоставляет аналоговое пороговое напряжение ко второму входу компаратора.

10. Датчик уровня по п. 1, в котором генератор импульса содержит микроволновый источник с пониженным потреблением мощности.

11. Датчик уровня по п. 10, в котором приемник импульса содержит микроволновый приемник малой мощности.

12. Датчик уровня с радиолокатором малой мощности, обеспечивающий обнаружение поверхностей раздела нескольких продуктов процесса, упомянутый датчик содержит оконечную нагрузку, выдвигаемую в первый и второй продукты в баке, генератор микроволнового импульса малой мощности, соединенный с оконечной нагрузкой и формирующий микроволновый импульс передачи, который передается по оконечной нагрузке в первый и второй продукты в баке, приемник микроволнового импульса малой мощности, соединенный с оконечной нагрузкой и предназначенный для приема отраженного волнового импульса, соответствующего отражениям импульса передачи, средство вычисления диэлектрической проницаемости, соединенное с приемником микроволнового импульса малой мощности, для вычисления диэлектрической проницаемости первого продукта, и средство вычисления уровня, соединенное с приемником микроволнового импульса малой мощности и с средством вычисления диэлектрической проницаемости, для вычисления уровней первого и второго продуктов.

13. Способ обнаружения поверхностей раздела нескольких продуктов процесса, упомянутый способ включает формирование импульса передачи, передаваемый по оконечной нагрузке в первый и второй продукты в баке, прием первого отраженного волнового импульса, соответствующего отражению первой части импульса передачи на поверхности раздела первого продукта, прием второго отраженного волнового импульса, соответствующего отражению второй части импульса передачи на поверхности раздела второго продукта, при этом поверхность раздела второго продукта формируют между первым и вторым продуктами, вычисление диэлектрической проницаемости первого продукта как функции первого отраженного волнового импульса, вычисление уровня первого продукта, как функции первого отраженного волнового импульса, и вычисление уровня второго продукта как функции первого и второго отраженных волновых импульсов, и, как функции вычисленной диэлектрической проницаемости первого продукта.

14. Способ по п. 13, в котором вычисление уровня второго продукта дополнительно включает в себя вычисление второго интервала времени между приемом первого отраженного волнового импульса и приемом второго отраженного волнового импульса, и вычисление уровня второго продукта, как функции второго интервала времени, как функции вычисленной диэлектрической проницаемости первого продукта, и как функции вычисленного уровня первого продукта.

15. Способ по п. 14, в котором вычисление диэлектрической проницаемости первого продукта, как функции первого отраженного волнового импульса дополнительно включает в себя вычисление амплитуды первого отраженного волнового импульса, и вычисление диэлектрической проницаемости первого продукта как функции сопоставления амплитуды первого отраженного волнового импульса с опорной амплитудой.