Устройство для определения концентрации сгущаемых растворов сахарного производства Советский патент 1992 года по МПК C13F1/02 

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано для автоматического измерения концентрации сахарных сгущаемых растворов в различных технологических аппаратах

Известен способ определения концентрации водных растворов спирта, предусмат- ривающий поочередное воздействие потоком электромагнитных колебаний на эталонный и контролируемый растворы и измерение фазового сдвига между входным и выходными сигналами в эталонном и контролируемом растворах, и устройство для его осуществления, содержащее управляемый по частоте генератор высокой частоты, связанный через входные коммутирующие элементы с кюветами с контролируемым и эталонным растворами, измеритель фазовых сдвигов, блоки управления и обработки информации и выходные коммутирующие элементы.

К недостаткам известных способа и устройства следует отнести усложненный процесс измерения концентрации и сложность конструкции устройства.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения плотности сгущаемых растворов сахарного производства, содержащее частотный модулятор, подключенный к выходу частотного модулятора высокочастотный генератор, соединенный через волновод с измерительным электродом, последовательно соединенные подключенный к волноводу направленный ответвитель, детектор, преобразователь и регистрирующий прибор. Принцип действия устройства заключается в определении периодической последовательности видеоимпульсов в форме резонансной кривой с временным интервалом между вершинами соседних импульсов, пропорциональным плотности контролируемой среды.

Однако известное устройство, требующее наличия сложного вторичного прибора С экраном для визуального наблюдения инсл С

ч|

сл

00

о VJ ч

формативных видеоимпульсов, не обеспечивает высокой точности измерения

Цель изобретения - повышение точности измерения

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее высокочастотный генератор, направленный ответвитель, к входу-выходу которого подключен измерительный элемент, и регистрирующий прибор, дополнительно снабжено измерителем разности фаз и тройником причем выход высокочастотного генератЪра подключен к первому плечу тройника, второе плечо которого соединено с входом направленного ответвитеяя, а третье - с первым входом измерителя разности фаз, второй вход ко- торого соединен с выходом направленного ответвителя, а выход - с входом регистрирующего прибора

На фиг. 1 и 2 приведены соответственно функциональная схема устройства и зависимость фазового сдвига от изменений кон центрэции М контролируемой среды

Устройство содержит технологический аппарат 1 с измеряемой средой, размещенный в технологическом апгтзрате измерительный элемент 2, подключенный к входу-выход/направленного ответеителя 3 тройник 4, который первым плечом подключен к выходу высокочастотного генератора 5, а вторым - к входу направленного огвет- вителя, измеритель б разности фаз, который первым входом соединен с третьим плечом тройника, а вторым входом - с выходом направленного ответвителя, и регистрирующий прибор 7, подключенный к выходу измерителя разности фаз

Устройство работает следующим образом

В основе принципа изобретения лежит волновой эффект взаимодействия электромагнитных волн высокочастотного диапазона с контролируемой средой и определение разности фаз Ълежду высокочастотным сигналом генератора 5 и сигналом, формируе мым при резонансе высокочастотных колебаний s измерительном элементе 2, используемом резонансные свойства отрезкой длинных линий Поэтому измерительный элемент выполняют в виде отрезка длинной линии и размещают в технологический аппарат 1, Для образования электромагнитного поля в зоне действия измерительного элемента направляет электромагнитные колебания с высокочастотного генератора в первое плечо тройника 4, в котором высокочастотный сигнап разделяется на две части Одна часть сигнала с помощью второго плеча тройника поступает на вход направленного ответвителя 3 и да

лее через его вход-выход - на измерительный элемент После фазового взаимодействия высокочастотного сигнала с контролируемой средой информативный

сигнал улавливается сходом-выходом направленного ответвителя и через его выход переносится - на второй вход измерителя 6 разности фаз Вторая часть сигнала, разделенная тройником, с помощью третьего плеча поступает на первый вход измерителя разности фаз В рассматриваемом случае использование выходной фазовой характеристики измерительного элемента, связанной с проводимостью контролируемого

сгущаемого раствора, дает возможность оценить при фазосом сравнении двух высокочастотных сигналов концентрацию измеряемой среды

В технологическом аппарате возбуждэют измерительный элемент и s момент резонанса высокочастотных колебаний определяют разность фаз р между двумя высокочастотными сигналами, поступившими одновременно на первый и второй в входы измерителя разности фаз В устройстве по измеренной величине фазового сдвига связанного с наличием сгущаемого раствора в технологическом аппарате и изменением его концентрации (см фиг. 2), получают

информацию об искомом параметре Далее выходной сигнал измерителя разности фаз, содержащий информацию о концентрации сгущаемого раствора, поступает на регистрирующий прибор 7 где отражается результат измерений.

В предложенном устройстве наличие резонанса электромагнитных колебаний в измерительном элементе определяется величиной амплитуды высокочастотного сигнала, снимаемого с еыхода направленного ответвителя. Кроме того, в предлагаемом устройстве благодаря проведению фазовых измерений проводимости сгущаемых растворов имеет место несложный процесс определения концентрации, обеспечивающий повышение точности измерения

Формула изобретения Устройство дли определения концентрации сгущаемых растворов сахарного производства, содержащее высокочастотный генератор, направленный ответвитель, к входу-выходу которого подключен измерительный элемент, и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно дополнительно снабжено измерителем разности фаз и тройником, причем выход высокочастотного генератора подключен к первому плечу тройника, второе плечо которого соединено с входом направленного ответвите- ля, а третье - с первым входом измерителя разности фаз, второй вход которого соединен с выходом направленного ответвителя. а выход - с входом регистрирующего устройства.

Изобретение относится к сахарной промышленности. Устройство содержит технологический аппарат с измеряемой средой размещенный в нем измерительный элемент, выполненный в виде отрезка длинной линии, направленный ответвитель подключенный входом-выходом к измерительному элементу, тройник, подключенный первым плечом к выходу высокочастотного генератора, измеритель разности фаз, связанный двумя входами с выходом направленного ответвителя и третьим плечом тройника, и регистрирующий прибор, отражающий результат измерения концентрации, полученный по сдвигу фаз двух высокочастотных сигналов при резонансе. 2 ил

/

J

Фаг.1

50 61 52 53 54 5 56

Фиг. 2.

-201:

|. Г

58 59 60