SU1566271A1 - Gas-content transducer - Google Patents

Gas-content transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1566271A1
SU1566271A1 SU884363819A SU4363819A SU1566271A1 SU 1566271 A1 SU1566271 A1 SU 1566271A1 SU 884363819 A SU884363819 A SU 884363819A SU 4363819 A SU4363819 A SU 4363819A SU 1566271 A1 SU1566271 A1 SU 1566271A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas content
umt
metal pipe
plates
grids
Prior art date
Application number
SU884363819A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Евгеньевич Седельников
Виктор Васильевич Болознев
Альфред Шаукатович Чабдаров
Евгений Михайлович Степанов
Original Assignee
Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
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 Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева filed Critical Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority to SU884363819A priority Critical patent/SU1566271A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1566271A1 publication Critical patent/SU1566271A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к энергетике и может использоватьс  дл  контрол  систем топливопитани  энергетических установок. Цель изобретени  - повышение точности. Датчик газосодержани  состоит из участка металлического трубопровода /УМТ/ 1 дл  размещени  исследуемого материала. На боковой стенке УМТ 1 выполнены эл-ты св зи 2 дл  подключени  пр моугольного волновода 3 измерительного блока. Дл  герметизации конструкции часть волновода 3 заполнена диэлектриком 4. На концах УМТ 1 установлены две решетки из провод щих пластин 5 и 6 с заданной длиной и рассто нием между ними. При изменении газосодержани  в жидкости, заполн ющей объемный резонатор, образованный УМТ 1 и пластинами 5 и 6, мен етс  ее диэлектрическа  проницаемость и, следовательно, резонансна  частота колебани . По этой частоте суд т о газосодержании в жидкости. 3 ил.The invention relates to power engineering and can be used to control the fuel supply systems of power plants. The purpose of the invention is to improve accuracy. The gas content sensor consists of a metal pipe / UMT / 1 section for accommodating the material to be studied. On the side wall of the UMT 1, communication elements 2 are made for connecting a rectangular waveguide 3 of the measuring unit. To seal the structure, part of the waveguide 3 is filled with dielectric 4. At the ends of UMT 1, there are two grids of conductive plates 5 and 6 with a given length and a distance between them. When the gas content in the fluid filling the cavity resonator formed by UMT 1 and plates 5 and 6 changes, its dielectric constant and, consequently, the resonant oscillation frequency changes. At this frequency, gas content in the liquid is judged. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к энергетике и может быть использовано дл  контрол  систем топливопитани  энергетических установок.The invention relates to energy and can be used to control the fuel supply systems of power plants.

Цель изобретени  - повыгаение точности .The purpose of the invention is to increase accuracy.

На фиг.1 изображена схема датчика газосодержани ; на фиг.2 (а,б) схемы измерительного преобразовател  с датчиком газосодержани  в цепи нагрузки автогенератора и измерени  резонансной частоты датчика газосодержани ; на фиг. 3 - графики зависимости резонансной частоты датчика газо- содержани  от степени газосодержани  в исследуемом материале (керосине).Fig. 1 is a diagram of a gas content sensor; Fig. 2 (a, b) of the transducer circuit with a gas content sensor in the load circuit of the autogenerator and measurement of the resonance frequency of the gas content sensor; in fig. 3 - graphs of the dependence of the resonant frequency of the gas content sensor on the degree of gas content in the test material (kerosene).

Датчик газосодержани  состоит из участка 1 металлического трубопровода дл  размещени  исследуемого мате- риала, элементы 2 св зи, выполненные в боковой стенке участка 1 металлического трубопровода дл  подключени  измерительного блока. Элементы 2 могут быть выполнены в виде щелей в общей стенке участка 1 металлического трубопровода и пр моугольного волновода 3 измерительного блока.Дл  герметизации конструкции часть волновода 3 заполнена диэлектриком 4, провод щие пластины 5 и 6 рещеток, установленные на концах участка 1 металлического трубопровода, длина 1 провод щих пластин 5 и 6 и рассто ние между ними h св заны соотношением The gas content sensor consists of a metal pipe section 1 for accommodating the material under study, communication elements 2, made in the side wall of a metal pipe section 1 for connecting a measuring unit. Elements 2 can be made in the form of slots in the common wall of section 1 of the metal pipe and rectangular waveguide 3 of the measuring unit. 1 of the conducting plates 5 and 6 and the distance between them h are related by the ratio

tgЈtgЈ

гдеWhere

L VL v

МаксMax

2 , tg&2, tg &

4T

максMax

- максимальные зна- maximum knowledge

чени  диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь исследуемого материала, L - длина участка 1 металлического трубопровода, у - длина волны. Оси элементов 2 расположены в плоскости, проход щей через ось участка 1 металлического трубопровода перпендикул рно провод щим пласти нам 5 и 6.The dielectric constant and loss tangent of the material under study are measured, L is the length of section 1 of the metal pipe, y is the wavelength. The axes of the elements 2 are located in a plane passing through the axis of the section 1 of the metal pipeline and perpendicular to the conductive faces 5 and 6.

Схема измерительного преобразовател  (фиг,2а) включает в себ  датчик 7, автогенератор 8, частотомер 9.The measuring transducer circuit (Fig 2a) includes a sensor 7, an auto-oscillator 8, a frequency meter 9.

Схема измерени  резонансной частоты датчика газосодержани  включает в себ  перестраиваемый генератор СВЧ 10, СВЧ-вентиль 11, делитель 12 мощности, измеритель 13 мощности.The measurement circuit for the resonance frequency of the gas-content sensor includes a tunable microwave generator 10, a microwave valve 11, a power divider 12, and a power meter 13.

5 five

0 5 0 50 5 0 5

00

5050

55 55

Устройство (фиг„2б) работает следующим образом.The device (Fig „2b) works as follows.

Генератор 10 возбуждает в датчике 7, представл ющем собой объемный резонатор , образованный участком 1 металлического трубопровода и решетками , электромагнитные колебани ,Через элемент 2 колебани  с датчика 7 через делитель мощности подаютс  на измеритель 13 мощности и частотомерThe generator 10 excites in the sensor 7, which is a cavity resonator formed by the section 1 of the metal pipe and gratings, electromagnetic oscillations. Through the element 2, the oscillations from the sensor 7 through the power divider are fed to the power meter 13 and the frequency meter.

9.Перестраива  частоту генератора9. Tuning frequency generator

10,наход т резонансную частоту основного типа колебаний (НП1 ) по максимуму амплитуды пол  в резонаторе . При измерении газосодержани  в жидкости, заполн ющей резонатор,мен етс  ее диэлектрическа  проницаемость и, следовательно, резонансна  частота колебани  (н ш ). Точность измерени  зависит от крутизны амплитудной характеристики резонатора, т.е. от его добротности. Высока  добротность резонатора достигаетс  установкой на его торцах двух групп пластин 5 и 6, размеры которых определ ютс  соотношением (1). Выбира  размеры пластин 5 и 6 из соотношени  (l), мы превращаем эту совокупность пластин в совокупность запредельных волноводов, в которых электромагнитные волны затухают, а от торцов происходит отражение. В резонаторе возбуждаютс  колебани  Нщ таким образом, что линии электрического пол  пересекают диаметральную плоскость резонатора, проход щую через отверсти  св зи под пр мым углом.10, find the resonant frequency of the main type of oscillations (NP1) by the maximum amplitude of the field in the resonator. When measuring the gas content in the fluid filling the resonator, its dielectric constant and, consequently, the resonant oscillation frequency (n) changes. The measurement accuracy depends on the steepness of the amplitude characteristic of the resonator, i.e. from its good quality. The high quality factor of the resonator is achieved by installing at its ends two groups of plates 5 and 6, the dimensions of which are determined by the relation (1). Choosing the sizes of plates 5 and 6 from relation (l), we transform this set of plates into a set of transcendental waveguides, in which the electromagnetic waves attenuate and the reflection occurs from the ends. Oscillations are excited in the resonator in such a way that the electric field lines intersect the diametrical plane of the resonator passing through the communication apertures at a right angle.

Устройство, схема которого приведена на на фиг.2а,работает следующим образом. Через элемент 2 СВЧ-автоге- нератор 8 возбуждает датчик 7,реактивное сопротивление которого вли ет на частоту генерации, по ней суд т о газосодержании в жидкости.The device, the circuit of which is shown in FIG. 2a, works as follows. Through element 2, the microwave generator 8 excites the sensor 7, the reactance of which affects the generation frequency, is used to judge the gas content in the liquid.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Датчик газосодержани , содержащий участок металлического трубопровода дл  размещени  исследуемого материала , элементы св зи,выполненные в боковой стенке участка металлического трубопровода дл  подключени  измерительного блока, отличающийс  тем, Что, с целью повышени  точности, введены две решетки из провод щих пластин, параллельных оси участка металлического тру5 156627IA gas content sensor containing a portion of a metal conduit for accommodating a material under investigation, communication elements formed in a side wall of a portion of a metallic conduit for connecting a measuring unit, characterized in that, in order to improve accuracy, two grids of conductive plates are inserted parallel to the axis of the metallic tru5 156627I бопровода и установленные на его кон- цах, при этом длина провод щих пластин 1 и рассто ние между ними h св заны соотношениемсand installed at its ends, while the length of the conductive plates 1 and the distance between them h are related by Т-5Е-)2 . 8 + T-5E-) 2. 8 + + Ј е& JT+ Ј e & JT А -2 k A -2 k максimaxi где Ји„„А, tg 0 - максимальные знамаксwhere Јand „„ A, tg 0 - maximal znamaks чени  диэлектрической проницаемости и тангенсаchene dielectric constant and tangent угла потерь исследуемого материала;loss angle of the studied material; L - длина участка металлического трубопровода; - длина волны,L is the length of the section of the metal pipeline; - wavelength, а оси элементов св зи расположены в плоскости, проход щей череэ ось участка металлического трубопровода перпендикул рно провод щим пластинам, при этом решетки и участок металлического трубопровода образуют резонатор .The axes of the communication elements are located in the plane passing through the axis of the metal pipe section perpendicular to the conducting plates, while the grids and the metal pipe section form a resonator. Фиг.22 101520,0101520.0 Гаэосодермание (/о)Gaosodermanie (/ o) Put.3Put.3
SU884363819A 1988-01-18 1988-01-18 Gas-content transducer SU1566271A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884363819A SU1566271A1 (en) 1988-01-18 1988-01-18 Gas-content transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884363819A SU1566271A1 (en) 1988-01-18 1988-01-18 Gas-content transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1566271A1 true SU1566271A1 (en) 1990-05-23

Family

ID=21349796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884363819A SU1566271A1 (en) 1988-01-18 1988-01-18 Gas-content transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1566271A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2293014A (en) * 1994-09-07 1996-03-13 Texaco Development Corp Microwave fluid monitoring apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 525010, кл.О 01 N 21/12, 1975, Москалев И.Н. и др. Диагностика плазмы с помощью открытых резонаторов. М.: Энергоиздат, 1985. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2293014A (en) * 1994-09-07 1996-03-13 Texaco Development Corp Microwave fluid monitoring apparatus
GB2293014B (en) * 1994-09-07 1998-03-04 Texaco Development Corp Microwave fluid monitoring apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4729245A (en) Method and apparatus for monitoring liquid volume/mass in tanks
US6466035B1 (en) Microwave fluid sensor and a method for using same
SU1566271A1 (en) Gas-content transducer
US3460031A (en) Microwave waveguide moisture measurement
CN101526569B (en) Method for measuring substance dielectric constant by using monopole antenna
RU2536184C1 (en) Concentration meter
Kumar Measurement of the complex permittivity of lossy fluids at 9 GHz
Rzepecko et al. Noncontact measurement of metal tape thickness using microwave instrumentation
RU2550763C1 (en) Method of measurement of liquid level in vessel
Cullen et al. Further considerations of overmoded rectangular waveguide for high-power transmission
RU2558630C1 (en) Method to measure level of substance in tank
SU1239642A1 (en) Method of determining types of wave excited in regular waveguide by arbitrary inhomogeneity
SU1608524A1 (en) Apparatus for measuring linear displacements
RU2025669C1 (en) Vibration meter
SU873062A1 (en) Device for measuring dielectric parameters
Farley et al. Mechanical load cell based on cavity-controlled microwave oscillators
SU1335901A1 (en) Device for noncontact measurement of wire diameter
SU930160A1 (en) Device for measuring uhf field distribution in semiconductor sample
SU1689866A1 (en) Device for uhf power measurement
SU1663517A1 (en) Level indicator
Smith Jr Precision measurement of the velocity of sound in air
SU456193A1 (en) Vibration density sensor
SU519651A1 (en) Device for measuring dielectric constant materials
SU987466A1 (en) Device for measuring dielectric liquid density
SU1467448A1 (en) Method of measuring concentration of electrically conducting pulp