Приспособление для поглощения вторичного излучения в стенде поверки радарных уровнемеров Российский патент 2019 года по МПК G01S13/08 G01F25/00 G01F23/284 

Изобретение относится к средствам для испытания или калибровки аппаратуры для измерения уровня и может использоваться в измерительной технике для поверки, в частности, радарных (радиолокационных) уровнемеров.

Проблема заключается в том, что в процессе поверки и излучении поверяемым уровнемером радиоволн часть волн рассеивается, другая часть отражается от различных предметов и возвращается обратно в приемник уровнемера в качестве вторичного сигнала, который является помехой для проведения измерений. Производители стендов для поверки радарных уровнемеров для поглощения паразитного излучения используют большие плоские поверхности, имеющие отверстие под основной сигнал и обклеенные поглощающим материалом с одной или с обеих сторон.

Известен стенд, описанный в п. РФ №56600 по. кл. G01F 25/00, G01S 13/08, 3.27.03.2006 г., оп. 10.09.2006 г.

Известный стенд регулировки и поверки радиолокационных уровнемеров содержит стойку 1, выполненную с возможностью крепления уровнемера 2, опору 3, плоский отражатель 4, закрепленный на опоре 3, устройство 7 горизонтального перемещения, выполненное с платформой, средство 8 измерения расстояния (S) от выбранного начала отсчета (О) до плоского отражателя 4, дополнительный отражатель 9 и экран 10 из радиопоглощающего материала. Опора 3 размещена на платформе устройства 7 горизонтального перемещения для изменения расстояния (S) от начала отсчета (О) до плоского отражателя 4. Экран 10 установлен на средстве 11 горизонтального его перемещения, выполненного в виде тележки, жестко связанной соединителем 12 с устройством 7 горизонтального перемещения. Дополнительный отражатель 9 смонтирован на стойке 1 и выполнен в виде поверхности второго порядка. Для уменьшения отражений от дополнительного отражателя 9 введены два вспомогательные экрана в виде штор 14 из радиопоглощающего материала. Технический результат: уменьшение размеров стенда, безэховой камеры и их стоимости при одновременном уменьшении погрешности измерений/

Хотя наличие безэховой камеры существенно уменьшает паразитное отражение, однако недостатком является сложность конструкции и ее большие размеры, обусловленные большим числом элементов (большой площадью поверхности) из радиопоглощающего материала.

Так известен, например, стенд производства фирмы «Метран», к сожалению, очень, кратко описанный и представленный в каталоге «Метрологические стенды Метран (Приложение 1). Этот стенд представляется более близким по технической сущности к заявляемому и выбран в качестве прототипа.

Известный стенд содержит, в частности, комплект оборудования для установки поверяемого уровнемера, включающий в себя основание, к которому неподвижно прикреплена стойка, на которой размещен уровнемер, на некотором расстоянии от которого размещены на рамочных каркасах, прикрепленных к раме, несколько последовательно установленных друг за другом плоских круглых экранов уменьшающегося диаметра с отверстием в центре для основного (рабочего) сигнала, снабженных радиопоглощающей обшивкой остальной их поверхности для отражения и подавления вторичных отраженных сигналов.

Недостатком является наличие нескольких отражающих экранов, что при весьма сложной конструкции не вполне удовлетворительно, с точки зрения полноты поглощения вторичных отражений.

Задачей является повышение эффективности поглощения вторичных радиоволн.

Поставленная задача решается тем, что в приспособлении для поглощения вторичного излучения в стенде поверки радарных уровнемеров, содержащих излучатель и приемник радиоволн, включающем продольную платформу, к которой жестко прикреплен установленный на неподвижном основании поверяемый уровнемер, установленный напротив него на расстоянии на этой же платформе плоский отражающий экран и элемент из радиопоглощающего материала, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, элемент из радиопоглощающего материала установлен непосредственно перед излучателем уровнемера вровень с ним соосно и представляет собой закрепленный на рамочном основании напротив неподвижного основания тубус с отверстием в нем цилиндрической /конической формы.

Выполнение поглощающего элемента в форме цилиндра или конуса в совокупности с установкой его впереди в непосредственной близости от излучателя уровнемера и вровень с ним соосно обеспечивает нераспространение лишнего излучаемого сигнала и одновременно поглощение вредного отраженного сигнала от посторонних предметов и элементов конструкции стенда или установки, что повышает эффективность приспособления.

При этом стенд имеет более простую конструкцию и меньшие габаритные размеры.

Технический результат - повышение эффективности поглощения вторичного (отраженного и паразитного) излучения.

Заявляемое приспособление обладает новизной в сравнении его с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как установка элемента из радиопоглощающего материала впереди непосредственно перед излучателем уровнемера вровень с ним соосно и выполнение его в виде закрепленного на прикрепленном к платформе рамочном основании напротив неподвижного основания тубуса с отверстием цилиндрической /конической формы, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемое приспособление соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое приспособление может найти широкое применение в измерительной технике для поверки и калибровки средств измерения уровня, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».

Изобретение иллюстрируется чертежом, где представлен общий вид конструкции заявляемого приспособления.

Приспособление для поглощения вторичного излучения расположено в стенде поверки радарного уровнемера. Стенд включает продольную платформу 1, к которой жестко прикреплен установленный на неподвижном основании 2 поверяемый уровнемер 3 с излучателем и приемником радиоволн (на чертеже не показаны). Напротив уровнемера 3 установлен на некотором расстоянии на этой же платформе 1 плоский отражающий экран 4, имитирующий отражающую поверхность измеряемой среды. Элемент 5 из радиопоглощающего материала установлен непосредственно перед излучателем уровнемера 3 вровень с ним соосно. Он представляет собой закрепленный на рамочном основании 6 напротив неподвижного основания 2 и непосредственно вблизи него тубус 5 с отверстием цилиндрической /конической формы.

Тубус 5 может иметь следующие формы: цилиндрический (круглый) тубус, прямоугольный (квадратный) тубус.

Геометрия: длина тубуса от 0,4 до 2,0 м.

Габаритный размер отверстия в нем: от 0,1 до 0,8 м.

Угол конусности цилиндрической части от 0 до 15 гр.

Приспособление работает следующим образом.

Закрепленный на неподвижном основании 2 уровнемер 3 радарного типа в процессе поверки излучает волны через отверстие в тубусе 5, которые отражаются от имитационной поверхности уровнемерного стенда - отражающего экрана 4. За счет формы отверстия в тубусе 5 излучение идет в виде достаточно узкого пучка, достигающего поверхности экрана 4. Часть волн рассеивается, другая часть отражается от отражающего экрана 4 и возвращается обратно в приемник уровнемера 3 в качестве основного (рабочего) сигнала, который является основой для проведения измерений. Вторичное отражение за счет вышеописанной конструкции приспособления практически очень невелико.

Дополнительными достоинствами заявляемого приспособления являются:

- экономическая выгода: площадь эффективной поглощающей поверхности, которую необходимо обклеить радиопоглощающим материалом, при таком исполнении сокращается примерно в 3-6 раз;

- удобство эксплуатации: уменьшение массы в 2-8 раз.

В сравнении с прототипом заявляемое приспособление является более эффективным в плане поглощения вторичного излучения.

Изобретение относится к средствам для испытания или калибровки аппаратуры для измерения уровня и может использоваться в измерительной технике для поверки, в частности, радарных (радиолокационных) уровнемеров. Приспособление для поглощения паразитного излучения расположено в стенде поверки радарного уровнемера. Стенд включает продольную платформу 1, к которой жестко прикреплен установленный на неподвижном основании 2 поверяемый уровнемер 3 с излучателем и приемником радиоволн (на чертеже не показаны). Напротив уровнемера 3 установлен на некотором расстоянии на этой же платформе 1 плоский отражающий экран 4, имитирующий отражающую поверхность измеряемой среды. Элемент 5 из радиопоглощающего материала установлен непосредственно перед излучателем уровнемера 3 вровень с ним соосно. Он представляет собой закрепленный на рамочном основании 6 напротив неподвижного основания 2 и непосредственно вблизи него тубус 5 с отверстием цилиндрической /конической формы. Выполнение поглощающего элемента в форме цилиндра или конуса в совокупности с установкой его впереди в непосредственной близости от излучателя уровнемера и вровень с ним соосно обеспечивает нераспространение лишнего излучаемого сигнала и одновременно поглощение вредного отраженного сигнала от посторонних предметов и элементов конструкции стенда или установки, что повышает эффективность приспособления. При этом стенд имеет более простую конструкцию и меньшие габаритные размеры. Технический результат - повышение эффективности поглощения вторичных радиоволн в стенде поверки радарного уровнемера. 1 ил.

Приспособление для поглощения вторичного излучения в стенде поверки радарных уровнемеров, содержащих излучатель и приемник радиоволн, включающем продольную платформу, к которой жестко прикреплен установленный на неподвижном основании поверяемый уровнемер, установленный напротив него на расстоянии на этой же платформе плоский отражающий экран и элемент из радиопоглощающего материала, отличающееся тем, что элемент из радиопоглощающего материала установлен непосредственно перед излучателем уровнемера вровень с ним соосно и представляет собой закрепленный на рамочном основании напротив неподвижного основания тубус с отверстием цилиндрической/конической формы.