RU2126145C1 - Level indicator - Google Patents

Level indicator Download PDF

Info

Publication number
RU2126145C1
RU2126145C1 RU97114261/28A RU97114261A RU2126145C1 RU 2126145 C1 RU2126145 C1 RU 2126145C1 RU 97114261/28 A RU97114261/28 A RU 97114261/28A RU 97114261 A RU97114261 A RU 97114261A RU 2126145 C1 RU2126145 C1 RU 2126145C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
frequency
input
generator
mixer
Prior art date
Application number
RU97114261/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97114261A (en
Inventor
В.В. Либерман
В.Л. Костромин
С.А. Новиков
А.В. Либерман
Ю.Г. Нечепуренко
Г.В. Алексин
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа "Лимако"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество закрытого типа "Лимако" filed Critical Акционерное общество закрытого типа "Лимако"
Priority to RU97114261/28A priority Critical patent/RU2126145C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2126145C1 publication Critical patent/RU2126145C1/en
Publication of RU97114261A publication Critical patent/RU97114261A/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: proposed level indicator is used to determine level and variations of level of fluid and loose materials including corrosive, toxic and explosive media in storages and closed reservoirs at enterprises of fuel-power and chemical complexes, of food and other industries by noncontact method. Level indicator has antenna unit, two mixers, intermediate frequency amplifier, frequency converter, analog-to-digital converter, device of spectral analysis, phase-meter, filter, multiplier, coupler, two amplifiers, generator of modulating signal, SHF generator, three frequency dividers, synthesizer, unit of phase autotuning of frequency, adder and reference frequency generator. Specified units are properly interconnected. Level indicator allows level and its variations to be measured with high accuracy and in wide range with simultaneous reduction of overall dimensions and mass. EFFECT: high accuracy and wide range of measurements, reduced overall dimensions and mass. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области измерения уровня и скорости его изменения в резервуарах с различными продуктами и может быть применено для бесконтактного измерения жидких и сыпучих сред, в т.ч. агрессивных и взрывоопасных. The present invention relates to the field of level measurement and its rate of change in tanks with various products and can be used for non-contact measurement of liquid and bulk media, including aggressive and explosive.

Наиболее совершенные бесконтактные приборы аналогичного назначения на основе радиолокационного метода известны и применяются в топливно-энергетическом и химическом комплексах в закрытых, в т.ч. герметических, резервуарах, в которых располагается нефть, бензин, различные агрессивные жидкости, технологическая вода, зола и т.п. The most advanced non-contact devices of a similar purpose based on the radar method are known and are used in fuel and energy and chemical complexes in closed ones, including hermetic, tanks containing oil, gasoline, various aggressive liquids, process water, ash, etc.

Наибольшую известность на мировом рынке получили радиолокационные приборы германской фирмы KROHNE, голландской фирмы ENRAF и шведской фирмы SAAB TANK Control. The most famous in the world market were the radar devices of the German company KROHNE, the Dutch company ENRAF and the Swedish company SAAB TANK Control.

Все эти приборы представляют собой радиолокаторы, работающие в 3-сантиметровом диапазоне радиоволн. Лучшие из этих приборов (фирма SAAB TANK Control, Швеция) имеют точность измерения расстояния ±1 мм, что в ряде случаев недостаточно. Предел точности в указанных устройствах определяется физическими ограничениями, связанными с выбранной длиной волны излучения. All of these devices are radars operating in the 3-cm range of radio waves. The best of these instruments (SAAB TANK Control, Sweden) have a distance accuracy of ± 1 mm, which in some cases is not enough. The accuracy limit in these devices is determined by the physical limitations associated with the selected radiation wavelength.

Принципиальную возможность повышения точности измерений и уменьшения габаритов может дать использование более коротковолнового излучения. Однако построение вышеуказанных устройств не позволяет использовать более коротковолновое излучение. Это объясняется тем, что все известные полупроводниковые генераторы, работающие в диапазоне радиоволн менее 8 мм, обладают недостаточной стабильностью, что приводит к увеличению погрешности приборов. В связи с этим устройства, работающие в диапазоне радиоволн ниже 8 мм, несмотря на их высокие потенциальные возможности, в настоящее время в мире не выпускаются. The fundamental possibility of increasing the accuracy of measurements and reducing the dimensions can give the use of shorter wavelength radiation. However, the construction of the above devices does not allow the use of shorter wavelength radiation. This is because all known semiconductor generators operating in the radio wave band of less than 8 mm have insufficient stability, which leads to an increase in the error of devices. In this regard, devices operating in the radio wave range below 8 mm, despite their high potential capabilities, are not currently available in the world.

Кроме того, известные аналоги имеют большие габариты, что существенно осложняет возможность их монтажа на объектах. Это объясняется тем, что использованная длина волны излучения требует значительных габаритов антенны (диаметр антенны в приборах SAAB TANK Control достигает 450 мм). Использование антенн с меньшими габаритами не позволяет обеспечить требуемую фокусировку излучения. In addition, the known analogues have large dimensions, which greatly complicates the possibility of their installation at the facilities. This is because the used radiation wavelength requires significant antenna dimensions (the antenna diameter in SAAB TANK Control instruments reaches 450 mm). The use of antennas with smaller dimensions does not allow for the required focusing of radiation.

Наиболее близким к заявляемому уровнемеру является уровнемер, содержащий СВЧ-генератор, два генератора модулирующего сигнала, ответвитель, поляризатор, антенный блок, смеситель, преобразователь частоты, генератор частоты смещения, блок управления, два фильтра, нелинейный элемент, усилитель, два счетчика, индикатор, синхронизатор, N датчиков уровня, каждый из которых содержит антенну, поляризатор, ответвитель, циркулятор, вертикальный волновод и сумматор (см. патент РФ N 2010182, МПК5 G 01 F 23/28, 1992 г.).Closest to the claimed level gauge is a level gauge containing a microwave generator, two modulating signal generators, a coupler, a polarizer, an antenna unit, a mixer, a frequency converter, an offset frequency generator, a control unit, two filters, a nonlinear element, an amplifier, two counters, an indicator, synchronizer, N level sensors, each of which contains an antenna, polarizer, coupler, circulator, vertical waveguide and adder (see RF patent N 2010182, IPC 5 G 01 F 23/28, 1992).

Описанный уровнемер действительно имеет ряд преимуществ по сравнению с прототипом, а.с. СССР N 640127, кл. G 01 F 23/28, 1975 г. Но ом имеет и свои недостатки, связанные в первую очередь с наличием пассивного датчика, что ограничивает точность измерения и приводит к увеличению габаритов устройства. Данный уровнемер позволяет работать только с радиоизлучением сантиметрового диапазона длин волн. The described level gauge really has a number of advantages compared to the prototype, as USSR N 640127, class G 01 F 23/28, 1975. But ohm also has its drawbacks, associated primarily with the presence of a passive sensor, which limits the measurement accuracy and leads to an increase in the dimensions of the device. This level gauge allows you to work only with radio emission of the centimeter wavelength range.

Перед авторами стояла задача создания малогабаритного и надежного в работе прибора, измеряющего уровень продукта в закрытом объеме и, его изменение. The authors were faced with the task of creating a small-sized and reliable device that measures the level of a product in a closed volume and its change.

Эта задача решена за счет того, что в уровнемер, содержащий антенный блок, СВЧ-генератор, смеситель, фильтр, первый усилитель, ответвитель, преобразователь частоты, сумматор и генератор модулирующего сигнала, дополнительно введены усилитель промежуточной частоты (УПЧ), аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), фазометр, устройство спектрального анализа, умножитель, три делителя частоты, синхронизатор, блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), второй усилитель, второй смеситель, генератор опорной частоты и синтезатор, при этом первый вход первого смесителя соединен с входом УПЧ, выход которого соединен с первым входом преобразователя частоты, выход которого соединен с входом АЦП, выход которого соединен со входами фазометра и устройства спектрального анализа, выход которого соединен с входом синтезатора, выход которого соединен с первым входом блока ФАПЧ, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с входом генератора модулирующего сигнала, выход которого соединен с входом первого усилителя, выход которого соединен с ответвителем, первый выход которого соединен с входом умножителя, выход которого соединен с входом фильтра, выход которого соединен с входом первого смесителя, второй выход ответвителя соединен с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом СВЧ-генератора, выход второго смесителя соединен с входом второго усилителя, выход которого соединен с входом первого делителя частоты, выход которого соединен со вторым входом блока ФАПЧ, генератор опорной частоты соединен с входами второго и третьего делителя частоты, выход второго делителя частоты соединен со вторым входом преобразователя частоты, выход третьего делителя частоты соединен со вторым входом сумматора, а антенный блок соединен с первым смесителем. This problem is solved due to the fact that an intermediate-frequency amplifier (IFA), an analog-to-digital converter are additionally introduced into the level gauge containing the antenna unit, microwave generator, mixer, filter, first amplifier, coupler, frequency converter, adder and modulating signal generator (ADC), phase meter, spectral analysis device, multiplier, three frequency dividers, synchronizer, phase locked loop (PLL), second amplifier, second mixer, reference frequency generator and synthesizer, while the first input the first mixer is connected to the input of the IF, the output of which is connected to the first input of the frequency converter, the output of which is connected to the input of the ADC, the output of which is connected to the inputs of the phase meter and spectral analysis device, the output of which is connected to the input of the synthesizer, the output of which is connected to the first input of the PLL, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the input of the modulating signal generator, the output of which is connected to the input of the first amplifier, the output of which is connected to the coupler, the first the output of which is connected to the input of the multiplier, the output of which is connected to the input of the filter, the output of which is connected to the input of the first mixer, the second output of the coupler is connected to the first input of the second mixer, the second input of which is connected to the output of the microwave generator, the output of the second mixer is connected to the input of the second amplifier the output of which is connected to the input of the first frequency divider, the output of which is connected to the second input of the PLL, the reference frequency generator is connected to the inputs of the second and third frequency divider, the output of the second divider the frequency is connected to the second input of the frequency converter, the output of the third frequency divider is connected to the second input of the adder, and the antenna unit is connected to the first mixer.

Заявляемый уровнемер обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня техники для приборов подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна" для изобретения. The inventive level gauge has a set of essential features unknown from the prior art for devices of this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the invention.

Заявляемый уровнемер, по мнению авторов, соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. неизвестен из доступных научно-технических и патентных источников на дату подачи заявки. The inventive level gauge, according to the authors, meets the criterion of "inventive step", because for specialists, it does not explicitly follow from the prior art, i.e. unknown from available scientific, technical and patent sources at the filing date.

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежа, где приведена структурная схема прибора. The invention is illustrated using the drawing, which shows the structural diagram of the device.

Уровнемер содержит антенный блок 1, выполненный, например в виде антенны, первый смеситель 2, усилитель промежуточной частоты 3, преобразователь частоты 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, устройство спектрального анализа 6, фазометр 7, фильтр 8, умножитель 9, ответвитель 10, первый усилитель 11, генератор модулирующего сигнала 12, второй смеситель 13, СВЧ-генератор 14, второй усилитель 15, первый делитель частоты 16, синтезатор 17, блок фазовой автоподстройки частоты 18, сумматор 19, второй 20 и третий 21 делители частоты и генератор опорной частоты 22. При этом первый выход первого смесителя 2 соединен с входом усилителя промежуточной частоты 3, выход которого соединен с первым входом преобразователя частоты 4, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 5, выход которого соединен со входами фазометра 7 и устройства спектрального анализа 6, выход которого соединен с входом синтезатора 17, выход которого соединен с первым входом блока фазовой автоподстройки частоты 18, выход которого соединен с первым входом сумматора 19, выход которого соединен со входом генератора модулирующего сигнала 12, выход которого соединен со входом первого усилителя 11, выход которого соединен с ответвителем 10, первый выход которого соединен со входом умножителя 9, выход которого соединен со входом фильтра 8, выход которого соединен с входом первого смесителя 2, второй выход ответвителя 10 соединен с первым входом второго смесителя 13, второй вход которого соединен с выходом СВЧ-генератора 14, выход второго смесителя 13 соединен с входом второго усилителя 15, выход которого соединен со входом первого делителя частоты 16, выход которого соединен со вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты 18, генератор опорной частоты 22 соединен с входами второго 20 и третьего 21 делителей частоты, выход второго делителя частоты 20 соединен с вторым входом преобразователя частоты 4, выход третьего делителя частоты 21 соединен с вторым входом сумматора 19, а антенный блок 1 соединен с первым смесителем 2. The level gauge contains an antenna unit 1, made, for example, in the form of an antenna, a first mixer 2, an intermediate frequency amplifier 3, a frequency converter 4, an analog-to-digital converter (ADC) 5, a spectral analysis device 6, a phase meter 7, a filter 8, a multiplier 9, a coupler 10, first amplifier 11, baseband generator 12, second mixer 13, microwave generator 14, second amplifier 15, first frequency divider 16, synthesizer 17, phase locked loop 18, adder 19, second 20 and third 21 frequency dividers and generator reference frequency 2 2. In this case, the first output of the first mixer 2 is connected to the input of the intermediate frequency amplifier 3, the output of which is connected to the first input of the frequency converter 4, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter 5, the output of which is connected to the inputs of the phase meter 7 and spectral analysis device 6 the output of which is connected to the input of the synthesizer 17, the output of which is connected to the first input of the phase locked loop 18, the output of which is connected to the first input of the adder 19, the output of which is connected to the input of the generator modulating signal 12, the output of which is connected to the input of the first amplifier 11, the output of which is connected to the coupler 10, the first output of which is connected to the input of the multiplier 9, the output of which is connected to the input of the filter 8, the output of which is connected to the input of the first mixer 2, the second output of the coupler 10 connected to the first input of the second mixer 13, the second input of which is connected to the output of the microwave generator 14, the output of the second mixer 13 is connected to the input of the second amplifier 15, the output of which is connected to the input of the first frequency divider 16, the output of which о is connected to the second input of the phase-locked loop 18, the reference frequency generator 22 is connected to the inputs of the second 20 and third 21 frequency dividers, the output of the second frequency divider 20 is connected to the second input of the frequency converter 4, the output of the third frequency divider 21 is connected to the second input of the adder 19 , and the antenna unit 1 is connected to the first mixer 2.

Уровнемер работает следующим образом. The level gauge works as follows.

Генератор модулирующего сигнала 12 формирует изменяющийся по частоте радиосигнал в сантиметровом диапазоне длин волн. Генератор модулирующего сигнала 12 может быть выполнен на серийных СВЧ-транзисторах. Управление частотой осуществляется с помощью варактора. Радиосигнал с генератора 12 усиливается первым усилителем 11 и через ответвитель 10 поступает на умножитель 9, который может быть выполнен на известных лавинно-пролетных диодах. На выходе умножителя 9 присутствует ряд гармоник выходного сигнала, в том числе и гармоник миллиметрового диапазона длин волн. Требуемая гармоника выделяется фильтром 8 и поступает на антенну через первый смеситель 2. Частота генератора 12 и соответственно частота излучения антенны 1 изменяется по линейному закону с дополнительной модуляцией по гармоническому закону. При этом глубина модуляции по гармоническому закону лежит в диапазоне 0,001-0,1 от глубины модуляции по линейному закону, а частота гармонической модуляции на несколько порядков превышает частоту модуляции по линейному закону. Это сделано с целью уменьшения влияния "паразитных" отражений от антенны 1. Управляющее напряжение, формирующее требуемый закон модуляции, поступает на управляющий вход генератора 12 с сумматора 19. The modulating signal generator 12 generates a frequency-varying radio signal in the centimeter wavelength range. The modulating signal generator 12 can be performed on serial microwave transistors. Frequency control is carried out using a varactor. The radio signal from the generator 12 is amplified by the first amplifier 11 and through the coupler 10 is fed to the multiplier 9, which can be performed on known avalanche-span diodes. At the output of the multiplier 9 there is a number of harmonics of the output signal, including harmonics of the millimeter wavelength range. The required harmonic is extracted by the filter 8 and fed to the antenna through the first mixer 2. The frequency of the generator 12 and, accordingly, the radiation frequency of the antenna 1 changes linearly with additional modulation according to the harmonic law. Moreover, the modulation depth according to the harmonic law lies in the range of 0.001-0.1 of the modulation depth according to the linear law, and the frequency of harmonic modulation is several orders of magnitude higher than the modulation frequency according to the linear law. This is done in order to reduce the influence of "spurious" reflections from the antenna 1. The control voltage, forming the required modulation law, is supplied to the control input of the generator 12 from the adder 19.

Линейный закон модуляции формируется следующим образом. Синтезатор 17, выполненный по цифровой схеме, формирует линейно изменяющийся по частоте сигнал в диапазоне до нескольких десятков мегагерц. Синтезатор 17 может быть выполнен по стандартной схеме на базе интегральных схем, выпускаемых фирмой MOTOROLA. Выходной сигнал синтезатора 17 поступает на один из входов блока ФАПЧ, выполненный по стандартной схеме. Часть радиосигнала генератора 12 через ответвитель 10 поступает на второй смеситель 13, где смешивается с сигналом СВЧ-генератора 14, настроенного на фиксированную частоту. СВЧ-генератор 14 может быть выполнен по стандартной схеме и застабилизирован диэлектрическим резонатором. Частота СВЧ-генератора 14 выбирается несколько ниже минимальной частоты генератора 12. Радиосигнал с частотой, равной разности между частотой генератора 12 и СВЧ-генератора 14, через второй усилитель 15 и делитель частоты 16 поступает на второй вход блока ФАПЧ, выходной сигнал которого через сумматор 19 поступает на управляющий вход генератора 12. В сумматоре 19 к этому сигналу добавляется сигнал гармонической модуляции. Очевидно, что за счет обратной связи частота генератора 12 изменяется по следующему закону:
Fгмс= FСВЧ-2+K1•Fc(t)+F2(t) (1),
где Fгмс - частота генератора 12 модулирующего сигнала;
FСВЧ-2 - частота СВЧ-генератора 14;
K1 - коэффициент деления делителя частоты;
Fc(t) - частота синтезатора 17;
F2(t) - частота гармонической модуляции.
The linear law of modulation is formed as follows. Synthesizer 17, made in digital form, generates a linearly varying frequency signal in the range of up to several tens of megahertz. Synthesizer 17 can be performed according to a standard circuit based on integrated circuits manufactured by MOTOROLA. The output signal of the synthesizer 17 is fed to one of the inputs of the PLL, made according to the standard scheme. Part of the radio signal of the generator 12 through the coupler 10 is fed to the second mixer 13, where it is mixed with the signal of the microwave generator 14, tuned to a fixed frequency. The microwave generator 14 can be performed according to the standard scheme and stabilized by a dielectric resonator. The frequency of the microwave generator 14 is selected slightly lower than the minimum frequency of the generator 12. A radio signal with a frequency equal to the difference between the frequency of the generator 12 and the microwave generator 14, through the second amplifier 15 and the frequency divider 16 is fed to the second input of the PLL, the output signal of which through the adder 19 arrives at the control input of the generator 12. In the adder 19 to this signal is added a harmonic modulation signal. Obviously, due to feedback, the frequency of the generator 12 changes according to the following law:
F gms = F Microwave-2 + K 1 • F c (t) + F 2 (t) (1),
where F gms is the frequency of the modulating signal generator 12;
F microwave 2 - the frequency of the microwave generator 14;
K 1 - division factor of the frequency divider;
F c (t) is the frequency of the synthesizer 17;
F 2 (t) is the frequency of harmonic modulation.

Наличие F2(t) на выходе генератора 12 объясняется тем, что частотная полоса контура блока ФАПЧ выбирается на несколько порядков ниже частоты F2(t). Гармоническая составляющая модуляции формируется генератором опорной частоты 22 и поступает на сумматор 19 через третий делитель 21 частоты. Из приведенной схемы видно, что частота излучаемого сигнала определяется по формуле:
Fизл=Kу•FСВЧ-2+Kу•K1 •Fc(t)+Kу•F2(t) (2),
где Kу - коэффициент умножения усилителя.
The presence of F 2 (t) at the output of the generator 12 is explained by the fact that the frequency band of the loop of the PLL is selected several orders of magnitude lower than the frequency F 2 (t). The harmonic component of the modulation is generated by the reference frequency generator 22 and fed to the adder 19 through the third frequency divider 21. From the above diagram it is seen that the frequency of the emitted signal is determined by the formula:
F rad y = K • F microwave y 2 + K • K • F c 1 (t) + K y • F 2 (t) (2)
where K y is the multiplier of the amplifier.

Принятый сигнал имеет такой же характер, но задержан по времени на время, равное времени распространения радиоволны от антенны 1 до объекта и обратно. The received signal has the same character, but is delayed in time by a time equal to the propagation time of the radio wave from antenna 1 to the object and vice versa.

Принятый сигнал поступает в антенну 1. Сигнал разностной частоты, усилившись в УПЧ 3, поступает на преобразователь частоты 4, где проходит демодуляцию сигналом гармонической модуляции, поступающим с выхода второго делителя частоты 20. Несложные преобразования показывают, что на выходе преобразователя частоты 4 образуется сигнал, частота которого определяется по формуле:

Figure 00000002

где Fпч - частота сигнала на выходе преобразователя частоты;
L - расстояния от антенны 1 до отражающей поверхности;
с - скорость света;
Kу - коэффициент умножителя частоты умножителем 24;
Δ Fс - девиация частоты синтезатора 17;
K1 - коэффициент деления частоты в делителе;
Tм - период линейно-изменяющейся частоты синтезатора.The received signal enters the antenna 1. The differential frequency signal, amplified in the IF 3, is fed to the frequency converter 4, where it is demodulated by a harmonic modulation signal from the output of the second frequency divider 20. Simple transformations show that a signal is generated at the output of the frequency converter 4, whose frequency is determined by the formula:
Figure 00000002

where F pch is the frequency of the signal at the output of the frequency converter;
L is the distance from the antenna 1 to the reflective surface;
c is the speed of light;
K y - coefficient of the frequency multiplier by the multiplier 24;
Δ F s - the deviation of the frequency of the synthesizer 17;
K 1 - frequency division coefficient in the divider;
T m - the period of the ramp frequency of the synthesizer.

Так как параметры Kу и K1 имеют строго фиксированные целочисленные значения, то, как видно из формулы (3), частота Fпч прямо пропорциональна L и зависит от Δ Fс и Tм, которые задаются цифровым способом, и поэтому имеют высокую стабильность.Since the parameters K y and K 1 have strictly fixed integer values, then, as can be seen from formula (3), the frequency F pc is directly proportional to L and depends on Δ F c and T m , which are set digitally, and therefore have high stability .

Поэтому, измерив с требуемой точностью Fпч, можно с высокой точностью определить расстояние L (уровень продукта в резервуаре). Для измерения частоты Fпч выход преобразователя частоты 4 подключен к АЦП 5, выходной код которого поступает на устройство спектрального анализа 6 и фазометр 7, которые могут быть выполнены например на базе ПЭВМ. Для синхронизации работы уровнемера устройство спектрального анализа 6 связано с синтезатором 17.Therefore, by measuring F pc with the required accuracy, it is possible to determine the distance L (product level in the tank) with high accuracy. To measure the frequency F pch, the output of the frequency converter 4 is connected to the ADC 5, the output code of which is supplied to the spectral analysis device 6 and phase meter 7, which can be performed, for example, on the basis of a personal computer. To synchronize the operation of the level gauge, the spectral analysis device 6 is connected to the synthesizer 17.

Заявляемый уровнемер может быть неоднократно воспроизведен на современном оборудовании и по современной технологии, применен для определения уровня продуктов и его изменения с высокой точностью в широком диапазоне, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "применимость" для изобретения. На предприятии заявителя разработана конструкторская документация на заявляемый уровнемер, изготовлены образцы уровнемера, которые с успехом демонстрировались на 4-ой международной выставке "Нефть и газ - 97", проходившей 7-10.04.97 г. в павильоне Венгрии, предприятия которой уже применили заявляемый уровнемер, который определяет уровень продукта с точностью до ±0,005 мм в режиме контроля утечки, ±0,05 в режиме отгрузки-загрузки, ±0,3 мм в режиме измерения абсолютного уровня от 0,5 до 40 м. The inventive level gauge can be repeatedly reproduced on modern equipment and modern technology, used to determine the level of products and its changes with high accuracy in a wide range, which allows us to conclude that the criterion of "applicability" for the invention is met. The applicant’s enterprise has developed design documentation for the inventive level gauge, made samples of the level gauge, which were successfully demonstrated at the 4th international exhibition “Oil and Gas - 97”, which took place on 7-10.04.97 in the pavilion of Hungary, whose enterprises have already applied the claimed level gauge , which determines the level of the product with an accuracy of ± 0.005 mm in the leak control mode, ± 0.05 in the shipping-loading mode, ± 0.3 mm in the absolute level measurement mode from 0.5 to 40 m.

Claims (1)

Уровнемер, содержащий антенный блок, СВЧ-генератор, первый смеситель, фильтр, первый усилитель, ответвитель, преобразователь частоты, сумматор и генератор модулирующего сигнала, отличающийся тем, что в него дополнительно введены усилитель промежуточной частоты, аналого-цифровой преобразователь, фазометр, устройство спектрального анализа, умножитель, три делителя частоты, синтезатор, блок фазовой автоподстройки частоты, второй усилитель, второй смеситель и генератор опорной частоты, при этом первый выход первого смесителя соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, выход которого соединен с первым входом преобразователя частоты, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входами фазометра и устройства спектрального анализа, выход которого соединен с входом синтезатора, выход которого соединен с первым входом блока фазовой автоподстройки частоты, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен со входом генератора модулирующего сигнала, выход которого соединен со входом первого усилителя, выход которого соединен с ответвителем, первый выход которого соединен со входом умножителя, выход которого соединен со входом фильтра, выход которого соединен со входом первого смесителя, второй выход ответвителя соединен с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом СВЧ-генератора, выход второго смесителя соединен со входом второго усилителя, выход которого соединен со входом первого делителя частоты, выход которого соединен со вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты, генератор опорной частоты соединен с входами второго и третьего делителей частоты, выход второго делителя частоты соединен с вторым входом преобразователя частоты, выход третьего делителя частоты соединен с вторым входом сумматора, а антенный блок соединен с первым смесителем. A level gauge comprising an antenna unit, a microwave generator, a first mixer, a filter, a first amplifier, a coupler, a frequency converter, an adder and a modulating signal generator, characterized in that an intermediate frequency amplifier, an analog-to-digital converter, a phase meter, a spectral device are added to it analysis, a multiplier, three frequency dividers, a synthesizer, a phase-locked loop, a second amplifier, a second mixer and a reference frequency generator, while the first output of the first mixer is connected to an intermediate frequency amplifier whose output is connected to the first input of the frequency converter, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the inputs of the phase meter and spectral analysis device, the output of which is connected to the input of the synthesizer, the output of which is connected to the first input of the phase unit automatic frequency control, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the input of the modulating signal generator, the output of which is connected to the input of the first amplifier, the output of which is connected to the coupler, the first output of which is connected to the input of the multiplier, the output of which is connected to the input of the filter, the output of which is connected to the input of the first mixer, the second output of the coupler is connected to the first input of the second mixer, the second input of which is connected to the output of the microwave generator , the output of the second mixer is connected to the input of the second amplifier, the output of which is connected to the input of the first frequency divider, the output of which is connected to the second input of the phase-locked loop, generator The frequency divider is connected to the inputs of the second and third frequency dividers, the output of the second frequency divider is connected to the second input of the frequency converter, the output of the third frequency divider is connected to the second input of the adder, and the antenna unit is connected to the first mixer.
RU97114261/28A 1997-08-20 1997-08-20 Level indicator RU2126145C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114261/28A RU2126145C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Level indicator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97114261/28A RU2126145C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Level indicator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2126145C1 true RU2126145C1 (en) 1999-02-10
RU97114261A RU97114261A (en) 1999-06-27

Family

ID=20196528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97114261/28A RU2126145C1 (en) 1997-08-20 1997-08-20 Level indicator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2126145C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7747397B2 (en) 2004-08-16 2010-06-29 Vega Grieshaber Kg Automatic parasitic echo storage
RU2518373C1 (en) * 2012-11-27 2014-06-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Radar level gauge
CN104568060A (en) * 2014-12-31 2015-04-29 重庆川仪自动化股份有限公司 Pulsing radar level meter, adjusting method of local vibration power of pulsing radar level meter, and controller

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7747397B2 (en) 2004-08-16 2010-06-29 Vega Grieshaber Kg Automatic parasitic echo storage
RU2518373C1 (en) * 2012-11-27 2014-06-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Radar level gauge
CN104568060A (en) * 2014-12-31 2015-04-29 重庆川仪自动化股份有限公司 Pulsing radar level meter, adjusting method of local vibration power of pulsing radar level meter, and controller
CN104568060B (en) * 2014-12-31 2018-01-16 重庆川仪自动化股份有限公司 The adjusting method and controller of a kind of pulse radar material level meter and its local oscillation power

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8098193B2 (en) Digitally controlled UWB millimeter wave radar
US4757315A (en) Method and apparatus for measuring distance
EP2166671B1 (en) Method and apparatus for highly accurate higher frequency signal generation and related level gauge
EP0167505B1 (en) Method and apparatus for level measurement with microwaves
US8552744B2 (en) Propagation time measuring method for determining a distance
Atayants et al. Precision FMCW short-range radar for industrial applications
US10132671B2 (en) Pulsed radar level gauge with single oscillator
US20080180180A1 (en) Frequency synthesizer and method for operating a frequency synthesizer
US20160315628A1 (en) Frequency Generator with Two Voltage Controlled Oscillators
US5381694A (en) Ice thickness measurement reflectometer
US5625293A (en) Determination of the watercut of a multiphase flow directly from measured microwave frequency dielectric properties
US9134406B2 (en) Method and device for measuring a change in distance
RU2126145C1 (en) Level indicator
RU2504739C1 (en) Device for determining fluid level in container
RU2189055C2 (en) Transceiver of homodyne radar
Payne An optical distance measuring instrument
RU2504740C1 (en) Method of measurement of fluid level in container
EP0601884A2 (en) Distance measuring arrangement
Fajar et al. Design and realization step frequency continuous wave generator for ground penetrating radar using phase-locked loop
Musch et al. Measurement of the ramp linearity of extremely linear frequency ramps using a fractional dual loop structure
WO2018060352A1 (en) Pulsed radar level gauge with single oscillator
RU2202804C2 (en) Method for microwave measurements of relative dielectric constant of liquid media
RU2521722C1 (en) Measuring device of physical parameters of object
Hellwig et al. Time and frequency
US11415446B2 (en) Flow measuring system

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20061016

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130821