RU2550763C1 - Method of measurement of liquid level in vessel - Google Patents
Method of measurement of liquid level in vessel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2550763C1 RU2550763C1 RU2014100134/28A RU2014100134A RU2550763C1 RU 2550763 C1 RU2550763 C1 RU 2550763C1 RU 2014100134/28 A RU2014100134/28 A RU 2014100134/28A RU 2014100134 A RU2014100134 A RU 2014100134A RU 2550763 C1 RU2550763 C1 RU 2550763C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonator
- type
- value
- waveguide
- level
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения уровня диэлектрической жидкости, находящейся в какой-либо емкости. В частности, оно может быть применено для измерения уровня нефтепродуктов, сжиженных газов и др.The invention relates to measuring technique and can be used for high-precision measurement of the level of a dielectric fluid in a container. In particular, it can be used to measure the level of oil products, liquefied gases, etc.
Известны способы измерения уровня жидкостей в различных емкостях, при которых определяют уровень жидкости в емкости с применением датчиков в виде отрезков линий передачи электромагнитных волн - отрезков длинных линий, полых волноводов, волноводных резонаторов, располагаемых в емкостях с контролируемыми жидкостями (Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин. М.: Наука. 1980. 280 с.). При измерении уровня диэлектрических жидкостей диапазон изменения информативного параметра, в частности резонансной частоты электромагнитных колебаний резонатора в виде отрезка длинной линии или отрезка полого волновода (волноводного резонатора), оказывается малым, что затрудняет проведение измерений с необходимыми высокими значениями чувствительности датчиков уровня и точности измерений уровня. Это характерно для измерений уровня жидкостей с малым значением диэлектрической проницаемости, в частности для криогенных жидкостей (жидкого кислорода, водорода, гелия и др.).Known methods for measuring the level of liquids in various containers, which determine the liquid level in the tank using sensors in the form of segments of transmission lines of electromagnetic waves - segments of long lines, hollow waveguides, waveguide resonators located in containers with controlled liquids (V.A., Lunkin B.V., Sovlukov A.S. High-frequency method for measuring non-electric quantities (Moscow: Nauka, 1980, 280 p.). When measuring the level of dielectric liquids, the range of variation of the informative parameter, in particular the resonant frequency of the electromagnetic oscillations of the resonator in the form of a long line segment or a segment of a hollow waveguide (waveguide resonator), turns out to be small, which makes it difficult to carry out measurements with the necessary high values of the sensitivity of level sensors and the accuracy of level measurements. This is typical for level measurements of liquids with a low dielectric constant, in particular for cryogenic liquids (liquid oxygen, hydrogen, helium, etc.).
Известно также техническое решение (Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Энергоатомиздат. 1989, 208 с. С.86-90), которое по технической сущности наиболее близко к предлагаемому способу и принято в качестве прототипа. Этот способ-прототип заключается возбуждении электромагнитных колебаний в металлическом полом волноводном резонаторе, размещаемом вертикально в емкости с контролируемой диэлектрической жидкостью. Уровень жидкости в емкости соответствует ее уровню в частично-заполненном волноводном резонаторе. Измеряя резонансную (собственную) частоту электромагнитных колебаний резонатора, можно определить уровень диэлектрической жидкости, заполняющей полость этого резонатора. Однако для жидкостей с малым значением диэлектрический проницаемости (менее 2) диапазон изменения резонансной частоты и, соответственно, чувствительность уровнемера с чувствительным элементом в виде такого волноводного резонатора является малой величиной, что затрудняет проведение измерений уровня с высокой точностью.A technical solution is also known (Viktorov V.A., Lunkin B.V., Sovlukov A.S. Radio wave measurements of technological process parameters. M .: Energoatomizdat. 1989, 208 pp. 86-90), which is the most technical in nature close to the proposed method and adopted as a prototype. This prototype method consists in exciting electromagnetic waves in a metal hollow waveguide resonator placed vertically in a container with a controlled dielectric fluid. The liquid level in the tank corresponds to its level in a partially-filled waveguide resonator. By measuring the resonant (natural) frequency of the electromagnetic oscillations of the resonator, it is possible to determine the level of the dielectric fluid filling the cavity of this resonator. However, for liquids with a small dielectric constant (less than 2), the range of variation of the resonant frequency and, accordingly, the sensitivity of the level gauge with a sensitive element in the form of such a waveguide resonator is small, which makes it difficult to measure the level with high accuracy.
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение чувствительности и, как следствие, точности измерений за счет увеличения диапазона изменения резонансной частоты резонатора и обеспечения возможности проведения измерений уровня диэлектрических жидкостей за счет возбуждения в волноводном резонаторе разных типов электромагнитных колебаний и связанного с этим перераспределения энергии электромагнитного поля стоячей волны в объеме волноводного резонатора при значениях уровня диэлектрической жидкости выше и ниже некоторого его значения.The technical result of the present invention is to increase the sensitivity and, as a result, the measurement accuracy by increasing the range of variation of the resonant frequency of the resonator and by making it possible to conduct measurements of the level of dielectric liquids due to the excitation of various types of electromagnetic waves in the waveguide resonator and the associated redistribution of the energy of the standing wave electromagnetic field in the volume of the waveguide resonator at dielectric fluid levels above and below n some of its meaning.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе измерения уровня жидкости в емкости, при котором размещают в емкости с диэлектрической жидкостью вертикально волноводный резонатор, уровень x жидкости в котором равен ее уровню в емкости, возбуждают в нем электромагнитные колебания и измеряют их резонансную частоту, на резонансной частоте fn(x) возбуждают во всем объеме резонатора электромагнитные колебания типа, для которого fn(x) выше критической частоты fnкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора, при значении x, меньшем некоторого значения x1, при котором fn(x1) выше fnкр, и измеряют fn(x), а при значении x, большем x1, при котором fn(x1) ниже fnкр, возбуждают во всем объеме резонатора на резонансной частоте fk(x) электромагнитные колебания типа, для которого fk(x) выше критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора, причем fkкр<fnкр, с изменением fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1, и измеряют fk(x). Конструктивные параметры резонатора могут быть выбраны исходя из условия fn(x1)=fk(x1).The technical result is achieved by the fact that in the proposed method for measuring the liquid level in a capacitance, in which a vertically waveguide resonator is placed in a capacitance with a dielectric fluid, the fluid level x in which is equal to its level in the capacitance, electromagnetic waves are excited in it and the resonant frequency thereof is measured at the resonant frequency f n (x) is excited in the entire volume of the resonator electromagnetic waves type for which f n (x) above the critical frequency f ncurv for this wave excited in the waveguide type this reason ora, a value of x, the smaller a value of x 1, where f n (x 1) above f ncurv and the measured f n (x), and a value of x, high x 1, where f n (x 1) below f ncr , excite electromagnetic waves of the type for which f k (x) above the critical frequency f kcr for a wave of a given type in the waveguide of this resonator in the entire volume of the resonator at a resonant frequency f k (x), and f kcr <f ncr , s by changing f n (x 1 ) to the value of f k (x 1 ) at x = x 1 , and measure f k (x). The design parameters of the resonator can be selected based on the condition f n (x 1 ) = f k (x 1 ).
Способ поясняется чертежами.The method is illustrated by drawings.
На фиг.1 приведен пример измерительного устройства для реализации предлагаемого способа измерения.Figure 1 shows an example of a measuring device for implementing the proposed measurement method.
На фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.5 и фиг.6 - графики зависимости резонансной (собственной) частоты f электромагнитных колебаний волноводного резонатора от уровня x жидкости для примеров, поясняющих сущность способа.Figure 2, figure 3, figure 4, figure 5 and 6 are graphs of the dependence of the resonant (natural) frequency f of the electromagnetic oscillations of the waveguide resonator on the level x of the liquid for examples explaining the essence of the method.
Устройство (фиг.1) содержит волноводный резонатор 1 с контролируемой диэлектрической жидкостью 2, элемент связи 3, генератор электромагнитных колебаний 4, элемент связи 5, регистратор 6.The device (figure 1) contains a
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Согласно данному способу в волноводном резонаторе последовательно в зависимости от величины уровня диэлектрической жидкости возбуждают электромагнитные колебания разных типов, что приводит, как результат, к увеличению диапазона изменения резонансной (собственной) частоты f резонатора при изменении уровня х в пределах того же диапазона, в частности от его нулевого значения (жидкость отсутствует) до максимального значения (полное заполнение) в емкости. Разным типам колебаний соответствует разное распределение энергии электромагнитного поля в объеме волноводного резонатора, в частности по его продольной координате (распределение энергии поля по поперечным координатам может при этом оставаться неизменным).According to this method, different types of electromagnetic waves are excited in series in the waveguide resonator, depending on the level of the dielectric fluid, which leads, as a result, to an increase in the range of the resonant (natural) frequency f of the resonator when the level x changes within the same range, in particular from its zero value (no liquid) to the maximum value (full) in the tank. Different types of vibrations correspond to different distributions of the electromagnetic field energy in the volume of the waveguide resonator, in particular along its longitudinal coordinate (the distribution of field energy along the transverse coordinates may remain unchanged).
В устройстве (фиг.1) для реализации данного способа измерения в волноводном резонаторе 1 с контролируемой диэлектрической жидкостью 2 возбуждают электромагнитные колебания на одном из выбранных высших (т.е. с критической частотой fкр, большей, чем у основного (низшего) типа колебаний), т.е колебания одного из высших типов Emnp или Hmnp с различными численными значениями индексов m, n и p; индекс p соответствует числу полуволн, укладывающихся вдоль длины волноводного резонатора. В частности, в цилиндрическом волноводном резонаторе это могут быть электромагнитные колебания одного из высших типов H011, H211, H011, E211 и другие (основной тип колебаний - H111); в прямоугольном резонаторе - это электромагнитные колебания одного из высших типов H111, E011, H112, H211, E012 и другие; основной тип колебаний - H101 (Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т.1. M.: Высшая школа. 1970. 440 с. С.337-369). Способы возбуждения в резонаторах электромагнитных колебаний различных, в том числе и высших, типов, их выделения и измерения характеристик известны (см., например, Гроссман Ю.С. Теоретические основы радиотехники. Волноводы и резонаторы. Минск: издание МВИРТУ. 1960. 442 с.).In the device (Fig. 1) for implementing this measurement method in a
Возбуждение электромагнитных колебаний осуществляют с помощью элемента связи 3 от генератора электромагнитных колебаний 4. Прием электромагнитных колебаний осуществляют с помощью элемента связи 5, подсоединенного с помощью линии связи к регистратору 6, служащему для определения резонансной частоты волноводного резонатора 1 и, следовательно, уровня диэлектрической жидкости 2 в емкости.The excitation of electromagnetic waves is carried out using the
Поперечные размеры (радиус R цилиндрического волноводного резонатора, ширина широкой стенки прямоугольного волноводного резонатора и т.п.) могут быть выбраны таким образом, что в отсутствие жидкости во всем объеме резонатора длиной l возбуждены электромагнитные колебания на некотором высшем типе колебаний с продольным индексом n; при этом резонансная частота f колебаний есть fn0.The transverse dimensions (radius R of a cylindrical waveguide resonator, the width of the wide wall of a rectangular waveguide resonator, etc.) can be chosen so that in the absence of liquid in the entire volume of the resonator of length l, electromagnetic waves are excited on some higher type of oscillations with a longitudinal index n; the resonant frequency f of the oscillations is f n0 .
Условием распространения электромагнитных волн по любому волноводу является выполнение неравенства: f>fкр, которому должны удовлетворять рабочая частота f и критическая частота fкр для волны возбуждаемого типа, в том числе низшего типа, например для волны H11 в круглом волноводе (Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т.1. Под ред. Н.Д. Девяткова. М.: Высшая школа. 1970. 440 с. С.49-94). Так, для волн типа H11 в круглом волноводе fкр=8,7849/R ГГц, для волн типа Е01 в круглом волноводе fкр=11,47/R ГГц, где радиус R выражается в сантиметрах.The condition for the propagation of electromagnetic waves through any waveguide is the fulfillment of the inequality: f> f cr , which must satisfy the working frequency f and the critical frequency f cr for a wave of an excited type, including a lower type, for example, for wave H 11 in a circular waveguide (I. Lebedev B. Microwave Engineering and Instruments, Vol. 1. Edited by ND Devyatkov, Moscow: Higher School, 1970, 440 pp. 49-94). So, for waves of type H 11 in a circular waveguide f cr = 8.7849 / R GHz, for waves of type E 01 in a circular waveguide f cr = 11.47 / R GHz, where the radius R is expressed in centimeters.
При f<fкр имеет место запредельный режим, при котором распространения волн соответствующего типа по волноводу не происходит, а существует только ослабевающее реактивное поле, убывающее при удалении от возбуждающего элемента.For f <f cr, a transcendental regime takes place in which the propagation of waves of the corresponding type does not occur along the waveguide, but only a weakening reactive field exists, which decreases with distance from the exciting element.
При поступлении диэлектрической жидкости в емкость (резонатор) и увеличении ее уровня происходит уменьшение резонансной (собственной) частоты f этого типа колебаний от исходного значения fn0 при x=0 (фиг.2). При некотором значении x1 уровня жидкости, зависящем от выбранных параметров резонатора, волновод данного резонатора становится запредельным (резонансная частота f становится ниже критической частоты fnкр для волн данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора) для текущего значения частоты fn(x1) рассматриваемого высшего (n-ого) типа колебаний.When the dielectric fluid enters the capacitance (resonator) and its level increases, the resonance (intrinsic) frequency f of this type of oscillations decreases from the initial value f n0 at x = 0 (Fig. 2). For a certain value x 1 of the liquid level, depending on the chosen parameters of the resonator, the waveguide of this resonator becomes transcendental (the resonant frequency f becomes lower than the critical frequency f ncr for waves of this excited type in the waveguide of this resonator) for the current value of the frequency f n (x 1 ) of the considered higher (n-th) type of oscillation.
При этом рабочая резонансная (собственная) частота f резонатора скачкообразно изменяется до значения fk(x1) и соответствует теперь другому (k-ому) типу колебаний, характеризуемому более низким значением критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора. Для k-ого типа колебаний значения fk(x) выше fkкр, причем fkкр<fnкр; имеет место скачкообразное изменение fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1. По мере дальнейшего увеличения уровня x диэлектрической жидкости происходит монотонное уменьшение резонансной частоты fk(x) данного, теперь рабочего, типа колебаний. Электромагнитные колебания типов n и k могут быть в общем случае любыми, которые можно возбудить в волноводном резонаторе.In this case, the working resonant (natural) frequency f of the resonator abruptly changes to a value of f k (x 1 ) and now corresponds to another (k-th) type of oscillation, characterized by a lower value of the critical frequency f kcr for a wave of this excited type in the waveguide of this resonator. For the kth type of oscillation, the values of f k (x) are higher than f kcr , with f kcr <f ncr ; there is an abrupt change in f n (x 1 ) to the value of f k (x 1 ) at x = x 1 . With a further increase in the level x of the dielectric liquid, a monotonic decrease in the resonance frequency f k (x) of this now working type of oscillation occurs. Electromagnetic vibrations of types n and k can generally be any that can be excited in a waveguide resonator.
В результате будем иметь, что при полном заполнении резонатора (x=l) диэлектрической жидкостью с диэлектрической проницаемостью ε резонансная частота f принимает значение
На фиг.3, фиг.4, фиг.5 и фиг.6 приведены примеры реализации способа для соседних возбуждаемых типов колебаний цилиндрическом волноводном резонаторе: H211 и Е011 на фиг.3 и фиг.4, Е011 и Н111 на фиг.5 и фиг.6.In Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5 and Fig. 6, examples of the implementation of the method for adjacent excited types of oscillations of a cylindrical waveguide resonator are shown: H 211 and E 011 in Fig. 3 and Fig. 4, E 011 and H 111 in Fig. .5 and Fig. 6.
На фиг.3 приведен график зависимости f(x), поясняющий данный способ измерения, на примере колебаний типов H211 и E011 в цилиндрическом волноводном резонаторе. В данном полом резонаторе возбуждены электромагнитного колебания высшего магнитного типа H211 (n-ого типа колебаний). При поступлении диэлектрической жидкости в емкость (резонатор) и увеличении ее уровня x происходит уменьшение резонансной (собственной) частоты f этого типа колебаний. При некотором значении x1 уровня диэлектрической жидкости, зависящем от выбранных параметров резонатора, волновод данного резонатора становится запредельным (резонансная частота f становится ниже критической частоты fnкр для волн данного возбуждаемого типа Н21 в волноводе этого резонатора) для текущего значения частоты fn(x1) рассматриваемого высшего (n-ого) типа колебаний.Figure 3 shows a graph of the dependence f (x), explaining this measurement method, as an example of oscillations of types H 211 and E 011 in a cylindrical waveguide resonator. In this hollow resonator, electromagnetic waves of higher magnetic type H 211 (n-th type of vibration) are excited. When a dielectric fluid enters a capacitance (resonator) and its level x increases, the resonance (natural) frequency f of this type of oscillation decreases. At a certain value x 1 of the level of the dielectric fluid, depending on the chosen parameters of the resonator, the waveguide of this resonator becomes transcendent (the resonant frequency f becomes lower than the critical frequency f ncr for waves of this type of excitation N 21 in the waveguide of this resonator) for the current value of the frequency f n (x 1 ) considered higher (n-th) type of oscillation.
При этом рабочая резонансная (собственная) частота f резонатора скачкообразно изменяется до значения fk(x1) и соответствует теперь другому типу колебаний Е011 (k-ому типу колебаний), характеризуемому более низким значением критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора. Для колебаний типа Е011 (k-ого типа колебаний) значения fk(х) выше fkкр, причем fkкр<fnкр; имеет место скачкообразное изменение fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1. По мере дальнейшего увеличения уровня x жидкости происходит монотонное уменьшение резонансной частоты fk(x) данного, теперь рабочего, типа колебаний Е011. С учетом разного характера зависимости f от уровня x диэлектрической жидкости для колебаний магнитного типа Н211 и колебаний электрического типа Е011 в волноводном резонаторе будем иметь в результате график зависимости f(x), изображенный схематично на фиг.2 в виде сплошной жирной линии. Нерабочие участки кривых fn(x) и fk(x) показаны пунктирными линиями.In this case, the working resonant (natural) frequency f of the resonator abruptly changes to a value of f k (x 1 ) and now corresponds to another type of oscillation E 011 (k-type oscillation), characterized by a lower value of the critical frequency f kcr for a wave of this excited type in the waveguide of this resonator. For oscillations of type E 011 (k-th oscillation type), the values of f k (x) are higher than f kcr , and f kcr <f ncr ; there is an abrupt change in f n (x 1 ) to the value of f k (x 1 ) at x = x 1 . With a further increase in the liquid level x, a monotonous decrease in the resonant frequency f k (x) of this now working type of oscillations E 011 occurs. Given the different nature of the dependence of f on the level x of the dielectric fluid for magnetic oscillations of type H 211 and electric vibrations of type E 011 in the waveguide resonator, we will result in a plot of f (x), shown schematically in figure 2 in the form of a solid bold line. The non-working sections of the curves f n (x) and f k (x) are shown by dashed lines.
Для соседних типов колебаний n и k выбором конструктивных параметров волноводного резонатора (его диаметра и, при наличии, других элементов, если этот резонатор имеет более сложную конструкцию) можно обеспечить для конкретной диэлектрической жидкости (с определенной величиной диэлектрической проницаемости ε) выполнение при x=x1 равенства: fnкр=fn(x1)=fk(x1). При этом график зависимости f(x) характеризуется отсутствием скачкообразного изменения fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1 и имеет монотонный характер с наличием излома при x=x1 (фиг.4, сплошная жирная линия). При этом увеличились диапазон изменения f и чувствительность измерительного устройства.For adjacent types of oscillations n and k, by choosing the design parameters of the waveguide resonator (its diameter and, if any, other elements, if this resonator has a more complex structure), it is possible to provide for a specific dielectric fluid (with a certain permittivity ε) at x = x 1 equality: f ncr = f n (x 1 ) = f k (x 1 ). The graph of the dependence f (x) is characterized by the absence of an abrupt change in f n (x 1 ) to the value f k (x 1 ) at x = x 1 and has a monotonic character with a kink at x = x 1 (Fig. 4, solid bold line). At the same time, the range of variation of f and the sensitivity of the measuring device increased.
На фиг.5 приведен другой график зависимости f(х), поясняющий данный способ измерения, на примере колебаний типов Е011 и Н111 в цилиндрическом волноводном резонаторе. В данном резонаторе возбуждены электромагнитного колебания высшего электрического типа E011 (n-ого типа колебаний). При некотором значении x1 уровня диэлектрической жидкости, зависящем от выбранных параметров резонатора, волновод данного резонатора становится запредельным (резонансная частота f становится ниже критической частоты fnкр для волн данного возбуждаемого типа Е01 в волноводе этого резонатора) для текущего значения частоты fn(x1) рассматриваемого высшего (n-ого) типа колебаний. При этом рабочая резонансная частота f скачкообразно изменяется до значения fk(x1) и соответствует теперь другому типу колебаний Н111 (k-ому типу колебаний), характеризуемого более низким значением критической частоты fkкр для волны данного возбуждаемого типа в волноводе этого резонатора. Для колебаний типа Н111 (k-ого типа колебаний) значения fk(x) выше fkкр, причем fkкр<fnкр; имеет место скачкообразное изменение fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1. По мере дальнейшего увеличения уровня x жидкости происходит монотонное уменьшение резонансной частоты fk(x) данного, теперь рабочего, типа колебаний Н111. С учетом разного характера зависимости f от уровня x диэлектрической жидкости для колебаний электрического типа Е011 и колебаний магнитного типа Н111 в волноводном резонаторе будем иметь в результате график зависимости f(x), изображенный схематично на фиг.5 в виде сплошной жирной линии. Нерабочие участки кривых fn(x) и fk(x) показаны пунктирными линиями.Figure 5 shows another graph of the dependence f (x), explaining this measurement method, as an example of oscillations of types E 011 and H 111 in a cylindrical waveguide resonator. In this resonator, electromagnetic oscillations of the highest electric type E 011 (n-th oscillation type) are excited. At a certain value x 1 of the level of the dielectric fluid, depending on the chosen parameters of the resonator, the waveguide of this resonator becomes transcendental (the resonant frequency f becomes lower than the critical frequency f ncr for waves of this type of excitation E 01 in the waveguide of this resonator) for the current value of the frequency f n (x 1 ) considered higher (n-th) type of oscillation. In this case, the working resonant frequency f abruptly changes to a value of f k (x 1 ) and now corresponds to another type of oscillation H 111 (the k-th type of oscillation), characterized by a lower value of the critical frequency f kcr for a wave of this excited type in the waveguide of this resonator. For vibrations of type H 111 (k-th type of vibrations), the values of f k (x) are higher than f kcr , with f kcr <f ncr ; there is an abrupt change in f n (x 1 ) to the value of f k (x 1 ) at x = x 1 . With a further increase in the liquid level x, a monotonic decrease in the resonance frequency f k (x) of a given, now working, type of H 111 oscillation occurs. Given the different nature of the dependence of f on the level x of the dielectric fluid for electric type E 011 oscillations and magnetic type H 111 oscillations in the waveguide resonator, we will end up with a plot of f (x), shown schematically in Fig. 5 as a solid bold line. The non-working sections of the curves f n (x) and f k (x) are shown by dashed lines.
Здесь также выбором конструктивных параметров волноводного резонатора можно обеспечить для конкретной диэлектрической жидкости (с определенной величиной диэлектрической проницаемости ε) выполнение при x=x1 равенства: fnкр=fn(x1)=fk(x1); при другом значении ε конструктивные параметры резонатора должны быть иными. При этом график зависимости f(x) характеризуется отсутствием скачкообразного изменения fn(x1) до значения fk(x1) при x=x1 и имеет монотонный характер с наличием излома при x=x1 (фиг.6, сплошная жирная линия). При этом также увеличился диапазон изменения f и чувствительность измерительного устройства с чувствительным элементом в виде рассматриваемого волноводного резонатора.Here, also by choosing the design parameters of the waveguide resonator, it is possible to ensure for a particular dielectric fluid (with a certain dielectric constant ε) that the equality for x = x 1 is : f ncr = f n (x 1 ) = f k (x 1 ); for a different value of ε, the design parameters of the resonator must be different. The graph of the dependence f (x) is characterized by the absence of an abrupt change in f n (x 1 ) to the value f k (x 1 ) at x = x 1 and has a monotonic character with a kink at x = x 1 (Fig. 6, solid bold line). At the same time, the range of variation of f and the sensitivity of the measuring device with a sensitive element in the form of the considered waveguide resonator also increased.
Таким образом, за счет изменения рабочего типа электромагнитных колебаний и связанного с этим перераспределения энергии электромагнитного поля стоячей волны в объеме волноводного резонатора при изменении уровня диэлектрической жидкости обеспечивается увеличение диапазона изменения резонансной частоты в том же диапазоне изменения уровня жидкости, повышение чувствительности и точности его измерений.Thus, by changing the working type of electromagnetic oscillations and the associated redistribution of the energy of the electromagnetic field of the standing wave in the volume of the waveguide resonator with a change in the level of the dielectric liquid, an increase in the range of changes in the resonant frequency in the same range of changes in the level of the liquid, increasing the sensitivity and accuracy of its measurements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014100134/28A RU2550763C1 (en) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Method of measurement of liquid level in vessel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014100134/28A RU2550763C1 (en) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Method of measurement of liquid level in vessel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2550763C1 true RU2550763C1 (en) | 2015-05-10 |
Family
ID=53294107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014100134/28A RU2550763C1 (en) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Method of measurement of liquid level in vessel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2550763C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626458C1 (en) * | 2016-08-17 | 2017-07-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method of measuring physical properties of liquid |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2393435C1 (en) * | 2009-06-05 | 2010-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Method of indicating availability of liquid in reservoir and device for realising said method |
RU2473052C1 (en) * | 2011-09-05 | 2013-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Device for measuring level of dielectric liquid in container |
RU2473056C1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Method of determining level of liquid in container |
RU2473055C1 (en) * | 2011-08-12 | 2013-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Method of measuring level of liquid in container |
-
2014
- 2014-01-10 RU RU2014100134/28A patent/RU2550763C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2393435C1 (en) * | 2009-06-05 | 2010-06-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Method of indicating availability of liquid in reservoir and device for realising said method |
RU2473055C1 (en) * | 2011-08-12 | 2013-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Method of measuring level of liquid in container |
RU2473056C1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Method of determining level of liquid in container |
RU2473052C1 (en) * | 2011-09-05 | 2013-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Device for measuring level of dielectric liquid in container |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626458C1 (en) * | 2016-08-17 | 2017-07-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method of measuring physical properties of liquid |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2626409C1 (en) | Method of measuring physical properties of liquid | |
RU2473889C1 (en) | Method of measuring physical quantity | |
Andreev et al. | Measurement of dielectric material properties using coupled biconical resonators | |
RU2647182C1 (en) | Method of measuring the position of the border of the section of the two environments in the tank | |
RU2550763C1 (en) | Method of measurement of liquid level in vessel | |
RU2578749C1 (en) | Method of determining position of interface of two substances in container | |
RU2556292C1 (en) | Measuring method of liquid level in reservoir | |
RU2473052C1 (en) | Device for measuring level of dielectric liquid in container | |
RU2426099C1 (en) | Device for determination of concentration of substances mixture | |
RU2706455C1 (en) | Method of measuring interface position of two substances in a reservoir | |
RU2534747C1 (en) | Measuring device of physical properties of liquid contained in tank | |
RU2671936C1 (en) | Substance in the tank level measuring method | |
RU2586388C1 (en) | Pressure measuring device | |
RU2536184C1 (en) | Concentration meter | |
RU2775643C1 (en) | Method for measuring the level of dielectric liquid in a container | |
RU2473055C1 (en) | Method of measuring level of liquid in container | |
RU2567446C1 (en) | Method to measure quantity of dielectric liquid in metal reservoir | |
RU2558630C1 (en) | Method to measure level of substance in tank | |
RU2691288C1 (en) | Method for measuring inner diameter of metal pipe | |
RU2626458C1 (en) | Method of measuring physical properties of liquid | |
RU2775867C1 (en) | Method for measuring the level of dielectric liquid in a tank | |
RU2661349C1 (en) | Dielectric fluid moisture content determination method | |
RU2521722C1 (en) | Measuring device of physical parameters of object | |
RU2645435C1 (en) | Method of measuring amount of substance in a metal container | |
RU2799733C1 (en) | Method for measuring level of dielectric liquid in tank |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160111 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170522 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190111 |