SU1659731A1

SU1659731A1 - Device for measuring level of an insulating substance

Info

Publication number: SU1659731A1
Application number: SU884610433A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Совлуков
Original assignee: Институт проблем управления
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1991-06-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени уровн диэлектрических веществ , например нефтепродуктов, в содержащих их емкост х. Цель изобретени - повышение точности измерений. В погруженном в контролируемое вещество коаксиальном резонаторе хот бы на одном торцовом участке наружный или (и) внутренний проводники имеют уменьшенный диаметр . В резонаторе осуществл ют возбуждение и съем электромагнитных колебаний с помощью вторичной аппаратуры в двух частотных диапазонах на колебани х типа ТЕМ и колебани х какого-либо высшего типа, например Нш, имеющего наименьшую величину дл коаксиального волноводного резонатора. На колебани х типа ТЕМ торцовый участок резонатора функционирует в режиме распространени , а в другом случае, при работе на частотах ниже ткр. в запредельном режиме дл колебаний типа Нш. 1 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the level of dielectric substances, such as petroleum products, in their containing containers. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. In a coaxial resonator immersed in a controlled substance at least in one end portion, the outer and / or inner conductors have a reduced diameter. The resonator is excited and picked up by electromagnetic oscillations using secondary equipment in two frequency ranges on TEM type oscillations and oscillations of any higher type, for example NS, having the smallest value for a coaxial waveguide resonator. On TEM type oscillations, the end part of the resonator operates in the propagation mode, and in another case, when operating at frequencies below tcr. in the beyond mode for Nsh type oscillations. 1 il.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени уровн диэлектрических веществ , например нефтепродуктов, в содержащих их емкост х,The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the level of dielectric substances, such as petroleum products, in their containing containers,

Цель изобретени - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

На чертеже показано предлагаемое устройство .The drawing shows the proposed device.

На чертеже обозначено: 1 - контролируемое вещество; 2 - волноводный резонатор; 3 - наружный проводник коаксиального резонатора; 4 - его внутренний проводник; 5 - суженный участок хот бы одного из проводников; 6 - элемент возбуждени иIn the drawing: 1 - a controlled substance; 2 - waveguide resonator; 3 - outer conductor of the coaxial resonator; 4 - its inner conductor; 5 - narrowed area of at least one of the conductors; 6 is an excitation element and

съема колебаний; 7 - блок возбуждени электромагнитных колебаний в двух частотных диапазонах измерени и совместного преобразовани двух собственных частот, резонатора; 8 - торцовый участок резонатора .removal of vibrations; 7 - unit for excitation of electromagnetic oscillations in two frequency ranges of measurement and joint conversion of two natural frequencies, the resonator; 8 - end section of the resonator.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В погруженном в контролируемое вещество 1 коаксиальном резонаторе 2 хот бы на одном торцовом участке 8 наружный 3 или (и) внутренний 4 проводники имеют уменьшенный диаметр. На чертеже: а) уменьшенный диаметр имеет внутренний проводник коаксиала; б) - егоIn the coaxial resonator 2 immersed in the controlled substance 1 at least in one end section 8, outer 3 or (and) inner 4 conductors have a reduced diameter. In the drawing: a) the reduced diameter has a coaxial inner conductor; b) - his

ON СЛ ЧЭ VI 00ON SL CHE VI 00

наружный проводник; в) - одновременно внутренний и наружный проводники. Причем сужение проводников не об зательно должно иметь место ка одном и том ,е торцовом участке. В резонаторе с помощью элемента 6 осуществл ют возбуждение и съем электромагнитных колебаний с помощью блока 7 в двух частотных диапазонах на колебани х типа ТЕМ и колебани х какого-либо высшего типа, например Нщ, име- ющего Наименьшую величину fKD 2c/st (D1+02) дл коаксиального волноводного резонатора {Di и D2 - диаметры соответственно внутреннего и внешнего проводников на торцовом участке с уменьшенным диэмет- ром по меньшей мере одного из них). На колебани х типа ТЕМ рассматриваетс торцова часть резонатора функционирует в режиме распространени , например н;з 1-й гармонике, а в другом случае, при pa6oie на частотах ниже частоты , в за предел вном режиме дл колебаний типа Hni. Область сопр жени резонатора с его торцовым запредельным (дл колебаний типа Нщ м более высоких типов) /частком можно приближенно рассматриоагь как коротюза- мыкающую сгенку Запредельный оежим д/ь колебани типа Нщ и белее высоких ч/позмосгигзетс при уменьшении цмаметра как внутреннего, так и наружного проводников коаксиала, а также и обоих этих проводников Высота торцового участка может быть малой ( 1см), определ емой соотношением рабочей частоты дл колебаний типа Нщ или другого, более высокого, типа и диаметров проводников коаксиального резонатора и его торцового участка. Измер с помощью блока 7 собственные частоты колебаний резонатора на типах ТЕМ и Нщ или каком-либо другом высшем типе и преобразу в блоке 7 частоты, соответствующие этим типам колебаний, можно определить уровень z вещества незаЕисимо от величины Ј.outer conductor; c) at the same time inner and outer conductors. Moreover, the narrowing of the conductors does not necessarily have to take place on one and the other, but on the end portion. In the resonator, using element 6, the electromagnetic oscillations are excited and picked up using block 7 in two frequency ranges on TEM oscillations and vibrations of some higher type, for example, Nsch, having the smallest value fKD 2c / st (D1 + 02) for a coaxial waveguide resonator {Di and D2 are the diameters of the inner and outer conductors, respectively, in the frontal section with a reduced diameter of at least one of them). On TEM type oscillations, the end part of the resonator is considered to operate in the propagation mode, for example, the 1st harmonic, and in another case, when pa6oie is at frequencies below the frequency, in the limit mode, for Hni type oscillations. The interface region of the resonator with its frontal limiting (for oscillations of the higher type types) / part can be approximately considered as a short-sigma. the outer conductors of the coaxial, as well as both of these conductors. The height of the end section may be small (1 cm), determined by the ratio of the operating frequency for oscillations of the type Nsc or other, higher, type and diameters of the coaxial conductors resonator and its face section. Measuring with the help of block 7 the natural frequencies of oscillations of the resonator on TEM and NSC types or some other higher type and converting in block 7 frequencies corresponding to these types of oscillations, one can determine the level z of the substance regardless of the value.

Claims

Claims An apparatus for measuring the level of a electrical substance, comprising a sensor made in the form of a coaxial resonator, connected to an electromagnetic oscillation excitation unit, in two frequency ranges, measuring and jointly converting two natural frequencies of the resonators, in order to improve the accuracy measurements, at least NOT one end section of the resonator has internal and (or) external conductors of reduced diameter.

m

L-j

- /

five

but)

ъ

-2

N