Сигнализатор уровня жидких сред Советский патент 1985 года по МПК G01F23/284 

Изобретение относится к прибор,остроению и может быть использовано для контроля уровня жидких сред в системах контроля и автоматического регулирования технологических процессов .

Известно устройство контроля уровня , содержащее первичный преобразова тель, выполненный в виде отрезка волновода, СВЧ-генератор и детектор l

Однако устройство имеет низкие чувствительность и точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности является СВЧ-сигнализатор уровня, содержащий генератор СВЧ, детектор, схему формирования сигнала и имеющий первичный преобразователь, выполненный в виде волноводного направленного ответвителя, способный контролировать уровень жидкосте 4 в широком д иапазоне изменения их . свойств 2 .

Однако известный СВЧ-сигнализатор имеет сложную конструкцию первичного преобразователя.

Цель изобретения - упрощение конструкции первичного преобразователя сигнализатора с сохранением широкого диапазона изменения свойств контролируемой среды.

Поставленная цель достигается тем, что в сигнализаторе, содержащем волноводный первичный преобразователь, СВЧ-генератор и детектор, подключенные к его концам, и .формирователь сигнала, первичный преобразовав тель выполнен в виде отрезка прямоугольного полого волновода, установленного параллельно поверхности жид|кости и обращенного к ней узкой стенкой, на которой вьшолнены поперечные щели.

На чертеже приведена конструкция сигнализатора с частичным разрезом первичного преобразователя.

Сигнализатор уровня жидких сред содержит генератор 1 СВЧ колебаний, отрезок прямоугольного волновода 2, детектор 3 и формирователь 4 сигнала.

Отрезок прямоугольного полого волновода, взаимодействующий с жидкостью, установлен параллельно ее поверхности, к которой он обращен узкой стенкой, оснащенной поперечными щелями. Цели расположены вдоль токов СВЧ протекающих по внутренним стенкам волновода и не вызывают излучений СВЧ колебаний. Размер Ь широкой стенки отрезка волновода выбран близким к (, ) (где - длина волны СВЧ колебаний генератора) для обеспечения режима распространения электромагнитной волны в нем близким к режиму отсечки. При измерениях отрезок волновода ориентирован узкими стенками параллельно поверхности контролируемой жидкости.

Принцип действия сигнализатора состоит в следующем.

По отрезку волновода 2, заполненному воздухом от генератора 1 к детектору 3,. распространяется электромагнитная волна СВЧ колебаний. При повышении уровня контролируемой среды ЖИДКОСТЬ достигает первичного преобразователя и проникает через щели в отрезок волновода 2. Как толко расстояние между верхней узкой стенкой отрезка волновода и поверхностью контролируемой жидкости станет разным А/2, наступит режим отсечки (образуется запредельный волновод) . Это вызывает резкое затухание электромагнитной волны СВЧ колебаний в.волноводе, а следовательно, уменьшение уровня сигнала на выходе детектора 3. Для жидкостей имеющих сильное затухание на СВЧ, резкое уменьшение сигнала на выходе детектора наступает в момент заполнения щелей отрезка волновода, так как узкая его стенка становится непроводящей для СВЧ токов.

Предлагаемый сигнализатор уровня содержит более простую конструкцию первичного преобразователя с сохранением широкого диапазона изменения свойств контролируемой среды;

СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ЖИДКИХ СРЕД, содержащий волноводный первичный преобразователь, СВЧ-генератор и детектор, подключенные к его концам, и формирователь сигнала, о т - личающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, первичный преобразователь выполнен в виде отрезка прямоугольного полого волновода, установленного параллельно поверхности жидкости и обращенного к ней узкой стенкой, в которой выполнены поперечные щели.