В известных уровнемерах уровень определяется путем регистрации фазы стоячей волны, возникающей в линии при отражении электромагнитной энергии от уровня измеряемой электропроводной жидкости. Для уменьшения размеров измерительной линии используется заполнение измерительной линии диэлектриком с большей или меньшей диэлектрической постоянной, чем в линии связи, или включение четырехполюсника. Однако способ заполнения измерительной линии диэлектриком ограничивается значением диэлектрической постоянной материала, который используется для этих целей. Применение четырехполюсника усложняет настройку уровнемера.
В предлагаемом уровнемере для сокращения или расширения диапазона изменения фазы стоячей волны в измерительной линии применен короткозамкнутый или разомкнутый реактивный шлейф, подключенный параллельно этой линии, что обеспечивает независимость регулировки размаха шкалы и нуля в приборах, измеряющих уровень электропроводной жидкости фазовым методом.
На фиг. 1 показана схема уровнемера; на фиг. 2 - семейство кривых фазы отраженной волны.
Шлейф / подключают параллельно измерительной линии 2 в определенной точке соединительного кабеля 3.
Аналитическое выражение для фазы отраженной волны 2ф, получающейся н точке подключения короткозамкнутого шлейфа, будет ctg ф с15ф2+ erg ф,, (1) где ф1 - электрическая длина шлейфа;
Ф2 расстояние (в электрических градусах) от точки подключения шлейфа до уровня измеряемой жидкости 4.
Выражение справедливо при условии равенства между собой волновых сопротивлений: W;, WK и W шлейфа, кабеля и датчика соответственно
№146985-2Из графиков фиг. 2 видно, что участки кривых вблизи ф2 90° практически прямолинейны, тангенс угла наклона этих участков меньше единицы, следовательно, на этих участках можно осуществить сужение пределов измерения значения ф2. В области значений ф2, близких к 180°, имеет место расширение лределов изменения ф2.
Короткозамкнутый реактивный шлейф можно заменить сосредоточенной индуктивностью, при условии сохранения равенства между сопротивлением катушки индуктивности и эквивалентным сопротивлением реактивного шлейфа. При параллельном подключении разомкнутого реактивного шлейфа аналитическая зависимость между значениями Ф и ф2 будет
ctg ср ctg 92 -ctg c,, (2)
где ф р - электрическая длина разомкнутого реактивного шлейфа.
При равенстве tg ср ctg графики уравнений (1) и (2) симметричны относительно прямой, наклонной под углом в 45°, следовательно, кривые фиг. 2 могут быть использованы и для разомкнутого шлейфа, считая, что значение ф отложено по оси абсцисс, а значение ф2 - по оси ординат.
Разомкнутый реактивный шлейф можно заменить сосредоточенной емкостью, сопротивление которой равно эквивалентному сопротивлению реактивного шлейфа.
Согласно заключению НИИТеплонрибора, предложение признано промышленно полезным.
Предмет изобретения
Уровнемер, в котором уровень определяется путем регистрации фазы стоячей волны, возпикаюшей в линии при отражении электромагнитной энергии от уровня измеряемой электропроводной жидкости в датчике, отличающийся тем, что, с целью сокращения или расширения диапазона изменения фазы стоячей волны, в измерительной линии применен реактивный шлейф, включенный параллельно линии.
Ю ZO 30 0 50 GO 10 80 90 ЮО НО Ш WIW 5016S ПО J80
fijd Риг
