SU523297A2

SU523297A2 - High frequency level gauge

Info

Publication number: SU523297A2
Application number: SU2130421A
Authority: SU
Inventors: Мирча Иванович Бандак; Сергей Генрихович Лютворт; Виктор Тихонович Маликов; Станислав Иванович Пятин; Юрий Анатольевич Скидан
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1975-05-04
Filing date: 1975-05-04
Publication date: 1976-07-30

Description

(54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ УРОВНЕМЕР(54) HIGH FREQUENCY LEVEL

- - - -

/.rVi./.rVi.

одним входом второго фазового детектора 7, на другой вход которого подключен коаксиальный датчик 3 через направленный ответвитель 2. Выход фазового детектора 7 подключен через заградительный фильтр 8 низкой частоты Q к входу усилител 9, выход которого подан на управл ющий вход усилител 10, на другой вход которого через заградительный фильтр 11 высокой частоты ш подключен выход фазового детектора 7. Выход усилител 10 соединен с одним входом синхронного детектора 12, на другой вход которого подключен генератор 6 низкой частоты , а на выход - индикатор.one input of the second phase detector 7, to another input of which coaxial sensor 3 is connected via directional coupler 2. The output of phase detector 7 is connected through a barrier filter 8 of low frequency Q to the input of amplifier 9, the output of which is fed to the control input of amplifier 10, to another input which through the barrier filter 11 high frequency w connected to the output of the phase detector 7. The output of the amplifier 10 is connected to one input of the synchronous detector 12, to another input of which is connected a low frequency generator 6, and the output - indicator.

Напр жение с выхода второго фазового детектора 7 поступает на фильтры 8 и И. Фильтр 8 вл етс заградительным фильтром низкой частоты Q, поэтому на вход усилител 9 поступает второе слагаемое напр жение f/j, содержащее высокочастотную составл ющую, уровень которого измен етс в соответствии с изменением величины отраженного сигнала Uz, завис щего от свойств контролируемой среды.The voltage from the output of the second phase detector 7 is fed to the filters 8 and I. The filter 8 is a low frequency filter Q, so the input of the amplifier 9 is the second term voltage f / j containing a high frequency component, the level of which varies in accordance with with a change in the magnitude of the reflected signal Uz, depending on the properties of the controlled medium.

Усилитель 9 выдел ет изменение величиныThe amplifier 9 highlights the change in magnitude

У1 Цг t/6 2U1 Cg t / 6 2

Напр жение с выхода усилител 9 подаетс на управл ющий вход усилител 10 с электронной регулировкой усилени , регулиру его усиление, чем компенсирует вли ние изменени величиныThe voltage from the output of the amplifier 9 is fed to the control input of the amplifier 10 with electronic gain control, adjusting its gain, which compensates for the effect of changing the magnitude

Ui Uz Us 2Ui Uz Us 2

Усилитель 10 усиливает только напр жение частоты Q, а высокочастотна составл юща напр жени f/7, котора увеличивала общее значение напр жени на входе усилител 9 в высокочастотном уровнемере по авт. св. № 451914, в измерительном блоке предлагаемого уровнемера отсутствует. Следовательно, напр жение, несущее информацию об уровне контролируемого вещества может измен тьс в гораздо более широких пределах, т. е. диапазон измерени // значительно расширитс .The amplifier 10 amplifies only the frequency voltage Q, and the high-frequency component of the voltage f / 7, which increased the total value of the voltage at the input of the amplifier 9 in the high-frequency transducer according to the author. St. No. 451914, in the measuring unit of the proposed level gauge is missing. Consequently, the voltage carrying information about the level of the substance being monitored can vary over much wider limits, i.e., the measurement range // will significantly expand.

Напр жение на выходе усилител 10 составл етThe output voltage of amplifier 10 is

и .gj Q.gi ЭЯ. 112and .gj Q.gi ej. 112

Последний член этого выражени обращаетс в нуль, если и если с помощью фазовращател установки нул введен начальныйThe last term of this expression vanishes if and if an initial value is entered using the zero setting phase shifter.

523297523297

сдвиг (фазовый) между сигналами высокой частоты t/i и f/2, равный 90°. При отличии Я от нул напр жение на выходе усилител 10 пропорционально sin рЯ. Однако, учитыва , чтоthe shift (phase) between the signals of high frequency t / i and f / 2, equal to 90 °. If I differ from zero, the voltage at the output of amplifier 10 is proportional to sin π. However, considering that

е e

Р - V P - V

где со - частота колебаний ГВЧ; с--скорость распространени света;where with - the frequency of oscillation of the high frequency; c is the speed of light propagation;

8 - диэлектрическа проницаемость воздуха; |А -магнитна проницаемость воздуха;8 - air dielectric constant; | And - magnetic permeability of air;

возможно подобрать такое ш, при котором величина рЯ будет соответствовать линейному участку функции sin рЯ, следовательно напр жение t/ii пропорционально Я.it is possible to choose such w, at which the pJ value will correspond to the linear part of the sin pJ function, hence the voltage t / ii is proportional to i

Измерив значение напр жени низкой частоты Q на выходе усилител 10, можно точно измерить уровень контролируемой среды, измен ющийс в щироких пределах.By measuring the value of the low frequency voltage Q at the output of the amplifier 10, it is possible to accurately measure the level of the monitored medium, varying within wide limits.

Напр жение с выхода усилител 10 поступает на вход синхронного детектора 12, который измер ет значение напр жени низкой частоты Q, пропорциональное уровню контролируемой среды, опорным сигналом синхронного детектора 12 служит напр жение генератора 6 низкой частоты, индикатор на выходе синхронного детектора 12 нроградуирован в единицах длины.The voltage from the output of amplifier 10 is fed to the input of synchronous detector 12, which measures the value of low frequency voltage Q, proportional to the level of the monitored medium, the reference signal of synchronous detector 12 is the voltage of low frequency generator 6, the indicator at the output of synchronous detector 12 is scaled in units lengths

Благодар дополнительной избирательности усилител 10 увеличиваетс также разрещающа способность высокочастотного уровнемера за счет уменьшени вли ни перекрестных искажений и шумов.Due to the additional selectivity of amplifier 10, the resolution of the high-frequency level gauge is also increased by reducing the effect of cross-section distortion and noise.

Claims

Invention Formula

High-frequency level gauge on aut. St. L 451914, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, expand the measurement limits, and increase the resolution, the level gauge is equipped with a series-connected amplifier with electronic gain control and filter connected between the phase detector connected to the coupler

and a synchronous detector as well as a second filter connected between the phase detector and the amplifier with automatic gain control, the output of which is connected to the control input of the amplifier with electronic gain control.