SU1695140A1 - Device for measuring substance level - Google Patents
Device for measuring substance level Download PDFInfo
- Publication number
- SU1695140A1 SU1695140A1 SU894687800A SU4687800A SU1695140A1 SU 1695140 A1 SU1695140 A1 SU 1695140A1 SU 894687800 A SU894687800 A SU 894687800A SU 4687800 A SU4687800 A SU 4687800A SU 1695140 A1 SU1695140 A1 SU 1695140A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- waves
- frequency
- antenna
- measurement accuracy
- measurement
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл бесконтактного измерени уровн различных веществ. Цель изобретени - повышение точности измерений. Контролируемое вещество 1 зондируют волнами, модулированными по частоте, принимаемые отраженные волны вследствие их временной задержки при пр мом и обратном распространении имеют в любой момент времени частоту, отличную от частоты зондирующих волн. Здесь имеет место многократное последовательное прохождение волнами пр мого и обратного пути, что дает возможность многократно повысить точность измерени Излученные генератором 2 частотно-модулированные волны через направленный ответвитель 3 поступают на передающую антенну 4, излученные ею волны принимаютс приемной антенной 5i, котора соединена с передающей антенной 4g. Эта антенна направл ет прин тые антенной 5iволны в сторону контролируемого веществз 1. Операци приема-излучени повтор етс многократно, дл чего схема содержит N передающих и N приемных антенн . Волна с последней приемной антенны подаетс на смеситель б, на другой вход которого подаетс опорный сигнал с генератора и далее на регистратор 2 ил. (Л О ю елThe invention relates to a measurement technique and can be used for non-contact measurement of the level of various substances. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. Controlled substance 1 is probed by waves modulated in frequency, the received reflected waves, due to their time delays during forward and backward propagation, have a frequency different from the frequency of probing waves at any time. Here, multiple consecutive passage of the forward and backward paths by the waves takes place, which makes it possible to repeatedly increase the measurement accuracy. 4g. This antenna directs the received antenna 5i waves towards the controlled substances 1. The receive-radiation operation is repeated many times, for which the circuit contains N transmit and N receive antennas. The wave from the last receiving antenna is fed to the mixer b, to the other input of which the reference signal is fed from the generator and then to the recorder 2 or less. (L o you ate
Description
т,5 -Ш ...Я It, 5 -Sh ... I I
t I ft I f
W W
У/ГW / H
/ft /ft ff// ft / ft ff /
Фиг.22
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл бесконтактного измерени уровн различных веществ, может быть применено дл измерени уровн жидкого металла в технологических емкост х металлургического производства, уровн жидких и сыпучих веществ независимо от их электрофизических параметров.The invention relates to a measuring technique and can be used for non-contact measurement of the level of various substances, can be used to measure the level of a liquid metal in technological containers of metallurgical production, the level of liquid and granular substances, regardless of their electrophysical parameters.
Цель изобретени - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.
На фиг.1 (а,6) приведены графики временной зависимости частоты f(t) зондирующей и принимаемой волн; на фиг,2 - схема устройства.Figure 1 (a, 6) shows the graphs of the time dependence of the frequency f (t) of the probe and the received waves; Fig 2 is a diagram of the device.
Устройство содержит контролируемое вещество 1, генератор 2 частотно-модулированных колебаний, направленный ответ- витель 3, передающие антенны 41,42,...,4ы,The device contains controlled substance 1, generator 2 of frequency-modulated oscillations, directional coupler 3, transmitting antennas 41,42, ..., 4,
приемные антенны 5i,525м, смеситель 6receiving antennas 5i, 525m, mixer 6
частот, регистратор 7.frequency recorder 7.
Устройство работает следующим образом ,The device works as follows
Контролируемое вещество 1 зондируют волнами (электромагнитными, акустическими ), модулированными по частоте по несимметричному (фиг.1,а) или симметричному (фиг, 1,6) пилообразному закону в пределах диапазона ее девиации A f . Принимаемые отраженные волны вследствие их временой задержки при пр мом и обратном распространении имеют в любой момент времени t частоту, отличную от частоты зондирующих волн (см. фиг.1 ,а,б, пунктирные линии). Отличие (разность) этих частот - частота биений fe - выражаетс следующей формулойControlled substance 1 is probed by waves (electromagnetic, acoustic), modulated in frequency according to an asymmetric (figure 1, a) or symmetric (figure, 1.6) sawtooth law within the range of its deviation A f. Due to their time delays during forward and backward propagation, the received reflected waves have a frequency that is different from the frequency of the probing waves at any time t (see Fig. 1, a, b, dashed lines). The difference (difference) between these frequencies — the beat frequency fe — is expressed by the following formula
, 2kNAfFM,,,, 2kNAfFM ,,,
fe z, (1)fe z, (1)
где FM 1/Тм - частота модул ции;where FM 1 / Tm is the modulation frequency;
к 1 и k 2, соответственно, дл несимметричной и симметричной частотной модул ции;1 and k 2, respectively, for asymmetric and symmetric frequency modulation;
Тм - период модул ции;Tm is the modulation period;
с - фазова скорость волн.c is the phase velocity of the waves.
Здесь имеет место многократное последовательное прохождение волнами пр мого (до объекта) и обратного пути, в результате чего они проход т эффективное рассто ние 7эфф NZ, где N соответствует числу зондирований объекта (поверхности контролируемого вещества). Такое эффективное удаление этой поверхности от антенн фактически дает возможность многократно повысить точность измерени . Фиксированна величина погрешности Д7 определени уровн естьHere there is a repeated successive passage by the waves of the direct (to the object) and the return trip, as a result of which they travel the effective distance 7ff NZ, where N corresponds to the number of soundings of the object (the surface of the monitored substance). Such an effective removal of this surface from the antennas actually makes it possible to multiply increase the measurement accuracy. The fixed value of the error D7 definition of the level is
AZ -r,rAZ -r, r
(2)(2)
что в N раз меньше, чем в случае однократного зондировани .which is N times less than in the case of single sounding.
Источником частотно-модулированных волн вл етс генератор частотно-модулированных колебаний 2, соединечный черезThe source of frequency-modulated waves is a generator of frequency-modulated oscillations 2, connected via
основное плечо направленного ответвител 3 с передающей антенной At. Излученные ею волны принимаютс приемной антенной 51, котора соединена с передающей антенной 4i. Эта антенна вновь направл ет прин тые антенной 5т волны в сторону контролируемой поверхности 1. Операци приема-мзлучени повтор етс многократно , дл чего схема содержит N передающих и N приемных антенн, причем перва передающа антенна 4i подсоединена (через направленный ответвитель) к генератору 3, а последн приемна антенна 5ы подключена к одному из двух входов смесител частот 6, на другой вход которого через боковоеthe main arm of the directional coupler 3 with the transmitting antenna At. The waves emitted by it are received by the receiving antenna 51, which is connected to the transmitting antenna 4i. This antenna re-guides the received 5t waves to the side of the monitored surface 1. The receive-receive operation is repeated many times, for which the circuit contains N transmit and N receive antennas, the first transmitting antenna 4i being connected (via a directional coupler) to the generator 3, and the last receiving antenna 5y is connected to one of the two inputs of the frequency mixer 6, to the other input of which through the side
плечо направленного ответвител 3 подаетс опорный сигнал с генератора 2. Промежуточные приемные антенны и соответствующие каждой из них передающие антенны попарно соединены друг с другом: 5ithe arm of the directional coupler 3 is supplied with the reference signal from the generator 2. The intermediate receiving antennas and the transmitting antennas corresponding to each of them are connected in pairs: 5i
и 42, 52 и 4з,,.5ы-1 и в результате происходит переизлучение принимаемых волн в каждой паре соединенных между собой антенн . Это приводит к суммарной временной задержке t3N, завис щей как от измер емого рассто ни (уровн } Z. так и от числа М зондирований: ta, rflet3 2Z/C- врем задержки при однократном зондировании ,and 42, 52 and 4h ,, 5s-1 and, as a result, the re-radiation of received waves in each pair of interconnected antennas occurs. This leads to a cumulative time delay t3N, depending both on the measured distance (level} Z. and on the number of M soundings: ta, rflet3 2Z / C is the delay time for a single sounding,
При проведении измерений долженWhen taking measurements should
быть обеспечен прием отраженных волн только соответствующей приемной антенной . Это может быть достигнуто при применении антенн с узкой диаграммой направленности или (и) при возможностиonly the corresponding receiving antenna should receive reflected waves. This can be achieved by using antennas with a narrow radiation pattern or / and if possible
при исключающем взаимовли ние расположении антенн над поверхностью контролируемого вещества.at the mutually exclusive arrangement of antennas above the surface of the controlled substance.
Реализаци устройства может быть осуществлена с применением электромагнитных волн различных диапазонов частот (СВЧ, оптического диапазонов), акустиче ских волн и соответствующих этим волнам и диапазонам частот функциональных элементов схемы.The device can be implemented using electromagnetic waves of various frequency ranges (microwave, optical ranges), acoustic waves and the corresponding functional elements of the circuit corresponding to these waves and frequency ranges.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894687800A SU1695140A1 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Device for measuring substance level |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894687800A SU1695140A1 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Device for measuring substance level |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1695140A1 true SU1695140A1 (en) | 1991-11-30 |
Family
ID=21445936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894687800A SU1695140A1 (en) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | Device for measuring substance level |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1695140A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725696C2 (en) * | 2015-10-06 | 2020-07-03 | Фега Грисхабер Кг | System for recording volume of loaded material, having several radar sensors |
-
1989
- 1989-04-28 SU SU894687800A patent/SU1695140A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Финкелыитейн М.И. Основы радиолокации, М.: Радио и св зь, 1983, с.111-124. Викторов В,А., Лункин Б.В., Совлуков А,С. Высокочастотный метод измерени неэлектрических величин, М.: Наука, 1978, с.150-154. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725696C2 (en) * | 2015-10-06 | 2020-07-03 | Фега Грисхабер Кг | System for recording volume of loaded material, having several radar sensors |
US10876880B2 (en) | 2015-10-06 | 2020-12-29 | Vega Grieshaber Kg | Filling material volume detection system comprising multiple radar sensors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4106020A (en) | FM-CW Radar ranging system | |
US4245221A (en) | FM-CW Radar ranging system with automatic calibration | |
EP3029434B1 (en) | Radar level gauging | |
JPS60501127A (en) | Reference target | |
US9134406B2 (en) | Method and device for measuring a change in distance | |
GB655396A (en) | Improvements in or relating to radio distance-measuring apparatus utilizing the doppler effect | |
SU1257409A1 (en) | Device for measuring mass flow rate of substance | |
SU1695140A1 (en) | Device for measuring substance level | |
US2700894A (en) | Apparatus for ultrasonic investigation | |
US4306236A (en) | Ranging radar including a modulating reflector | |
RU2706453C1 (en) | Automatic tuning method for measuring a low level of a substance | |
JPH0452586A (en) | Distance measuring apparatus | |
US3193827A (en) | Doppler radar apparatus | |
JP2550574B2 (en) | Radar device | |
US3217322A (en) | F.m. radar system | |
KR100426863B1 (en) | Microwave level meter using more than two reference delay line | |
JPH0215038B2 (en) | ||
SU741038A1 (en) | Device for electromagnetic measuring of articles | |
RU2629706C1 (en) | Method of measuring level of substance in capacity | |
SU494692A1 (en) | Method for measuring fluid velocity | |
SU1747937A1 (en) | Contactless vibrometer | |
JPH04167962A (en) | Method for continuously measuring molten iron level for pouring mixer car | |
SU894339A2 (en) | Device for electromagnetic measuring of deformation rate | |
JPH05203732A (en) | Range finder | |
RU2558631C1 (en) | Non-contact radio wave device to determine fluid level in tank |