SU759927A1

SU759927A1 - Радиоволновый концентратомер 1 . '

Info

Publication number: SU759927A1
Application number: SU772510672A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr A Gromov; Valerij S Dymov; Viktor A Lyashenko; Lyudmila Lyashenko; Lev P Prokhorov
Original assignee: Aleksandr A Gromov; Valerij S Dymov; Viktor A Lyashenko; Lyudmila Lyashenko; Lev P Prokhorov
Priority date: 1977-07-13
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится 'к технике , радиоизмерений и может использоваться при дистанционном измерении концентрации диэлектрических и 5

полупроводяших жидких органических •сред. '

Известен радиоволновый концентратомер для контроля жидких сред, содержащий последовательно соединенные преобразователь, выполненный'в виде отрезка коаксиальной линии, короткозамкнутого на Одном конце, резонансный контур, амплитудный детектор и линию связи, подключённую к измерителю с самонастраивающимся ’ ·* генератором и резонансному контуру [1) . '

Однако известный радиоволновый концентратомер не обеспечивает высокую точность при комплексном измерении' электрофизических параметров контролируемой среда.

Цель изобретения — повышение 25

точности при комплексном измерении электрофизических параметров контролируемой среда.

Для этого в радиоволновом концентратомере для контроля жидких сред, βθ

содержащем последовательно соединенные преобразователь, выполненный в виде отрезка коаксиальной линии,, короткозамкнутого на одном конце, резонансный контур, амплитудный детектор и линию связи, подключенную к измерителю с самонастраивающимся генератором и резонансному контуру, Отрезок коаксиальной линии разделён герметизирующими пере-# городками на три участка , при этом " В Наружном проводнике среднего участка выполнены прорези, а центральный проводник участка, расположенного I

у короткозамкнутого конца отрезка. коаксиальной линии, выполнен спи- . ральнам. . ' ·'/

/ На чертеже приведена структур- "'да

ная.схеМа радиоволнового концентратомера.

Радиоволновый концентратомер для контроля жидких сред содержит да

последовательно соединенные преобразователь 1, выполненный, в виде отрезка 2 коаксиальной линии, короткозамкнутого на одном конце, .

резонансный контур 3, амплитудный

детектор 4 и линию 5 связи, подключенную к измерителе 6 с само- л».

3

759927

4

настраивающимся генератором и резонансному контуру 3, при этом отрезок 2 коаксиальной линии разделен герметизирующими перегородками 7 на три участка 8,9 и 10, в наруж- . ном проводнике среднего участка 9 выполнены прорези 11, а центральный проводник 12 участка 8, расположенного у короткозамкнутого конца отрезка 2 коаксиальной линии, выполнен Спиральным.

Радиоволновый концентратомер работает следующим образом.

Радиоволновый концентратомер построен по принципу слежения за резонансной частотой резонансного контура 3, которая изменяется с изменением выходного сопротивления преобразователя 1. Выходное сопротивление преобразователя 1 зависит от условий распространения поля в контролируемой среде, электрофизические характеристики которой определяются количественным и качественным составом. ·

Преобразователь 1 включается в резонансный контур 3 последовательно с его индуктивностью. При этом наружный проводник отрезка 2 коаксиальной линии соединяется с общей точкой резонансного контура 3, а центральный проводник с его индуктивностью. Сигнал с резонансного контура 3 поступает в амплитудный детектор 4 и по линии 5 связи на измеритель 6.

Настройка и градуировка радиоволнового концентратомера производится на стенде стандартным раство" ром.

Средний участок 9 преобразователя 1 заполняется контролируемой средой через прорези 11. Настройка выполняется изменением индуктивности и емкости резонансного контура 3 таким образом, чтобы предельным значением Диапазона измерения концентрации соответствовали предельные показания измерителя 6, В участках 8 и 10 отрезка 2 коаксиальной линии условия распространения не изменяются вследствие герметичности участков за счет герметизирующих перегородок 7.

Однако, если привести преобразователь 1 к отрезку длинной линии с волновым сопротивлением участка 10, то длина этого эквивалентного отрезка не остается постоянной, она изменяется под действием условий распространения поля в среднем участке 9. Длина эквивалентного отрезка уменьшается с уменьшением диэлектрической проницаемости или увеличением электропроводности контролируемой среда. При этом зависимое от нее сопротивление эквивалентного отрезка уменьшается, следовательно, уменьшается сопротивление л преобразователя 1.

Принцип работы измерителя.6 заключается в слежении за резонансной частотой резонансного контура 3,.которое осуществляется сигналом с амплитудного детектора 4 посредством перестройки частоты высокочастотного самонастраивающегося· генератора измерителя 6, воздействующего на резонансный контур 3 частотно-модулированным сигналом.

С уменьшением сопротивления контролируемой среда резонансная частота резонансного контура 3 и показания измерителя 6 возрастают.

Этот эффект усиливается 'тем, что максимальная длина эквивалентного· отрезка близка к четверти длины волны самонастраивающегося генератора, когда крутизна изменения сопротивления линии высокая. Таким образом, показания радиоволнового концентратомера для измерения диэлектрических сред возрастают с уменьшением количества вещества с большей диэлектрической постоянной, например, экстрагента, в разбавителе. Показания радиоволнового концентратомера для полупроводяших сред возрастают с увеличением количества вещества с большей электропроводностью, например, экстракта.

Преобразователь 1 радиоволнового концентратомера работоспособен при увеличении электропроводности до 1О'^Х СИМ/М.

Размеры участков 8,9,10 преобразователя 1 и частотный диапазон самонастраивающегося генератора-измерителя 6 взаимозависимы и определяются условиями размещения, диапазоном измерения и заданной чувствительностью.

Частота самонастраивающегося гегератора выбирается в пределах 520 МГц при величине рабочего диапазона не менее 1 МГц.

В случае, если длина участка 10 задается требованиями размещения, нижний предел’ длины волны самонастраивающегося генератора должен превышать длину выходного участка более, чем 20-30 раз.

Длина участка 8 выбирается таким образом, чтобы заполненный преобразователь 1 в начальной точке диапазона измерения имел наибольшее индуктивное сопротивление.

Центральный проводник 12 участ- а ка 8 выполняется с числом витков на 1 метр длины, превышающим 150.

Радиоволновый концентратомер обеспечивает точность при комплексном измерении электрофизических параметров контролируемой среда более высокую, чем прототип.

5

Claims

Формула изобретения

Радиоволновый концентратомер для контроля сред, содержащий последовательно соединенные прёобраэователь, выполненный в виде отрезка коаксиальной линии, короткозамкнутого на одном конце, резонансный контур, амплитудный детектор и линию связи, подключенную к измерителю с самонастраивающимся генератором и резонансному контуру, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности при комплексном измерении электрофизических параметров контролируемой

759927

среда, отрезок коаксиальной линии разделен герметизирующими перегородками на три участка, при этом в наружном проводнике среднего участка выполнены прорези., а центральный проводник участка,, расположенного у короткозамкнутого конца от5 резка коаксиальной линии, выполнен спиральным.