Датчик газосодержания

Датчик газосодержания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для контроля систем топливопитания энергетических установок. Цель изобретения - повышение точности. Датчик газосодержания состоит из участка металлического трубопровода /УМТ/ 1 для размещения исследуемого материала. На боковой стенке УМТ 1 выполнены эл-ты связи 2 для подключения прямоугольного волновода 3 измерительного блока. Для герметизации конструкции часть волновода 3 заполнена диэлектриком 4. На концах УМТ 1 установлены две решетки из проводящих пластин 5 и 6 с заданной длиной и расстоянием между ними. При изменении газосодержания в жидкости, заполняющей объемный резонатор, образованный УМТ 1 и пластинами 5 и 6, меняется ее диэлектрическая проницаемость и, следовательно, резонансная частота колебания. По этой частоте судят о газосодержании в жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1566271 (g))5 G 01 N 22/00

-с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4363819/24-09 (22) 18.01.88 (46) 23.05,90, Бюл. М 19 (71) Казанский авиационный институт им. А.Н. Туполева (72) Ю. F.. Седельников, В. В, Болознев, А.Ш,Чабдаров и F.,N.Ñòåïàíîâ (53) 621.396 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 525010> кл,G 01 N 21/12, 1975, Москалев И.Н. и др. Диагностика плазмы с помощью открытых резонаторов. N.: Энергоиздат, 1985. (54) ДАТЧИК ГАЗОСОДЕРЖАНИЯ (57) Изобретение относится к энергетике и может использоваться для контроля систем топливопитания энергетических установок, Цель изобретения повышение точности. Датчик газосодер2 жания состоит из участка металлического трубопровода (УМТ) 1 для размещения исследуемого материала, На боковой стенке УГ1Т 1 выполнены эл-ты связи 2 для подключения прямоугольного волновода 3 измерительного блока. Для герметизации конструкции часть волновода 3 заполнена диэлектриком 4. На концах УГ1Т 1 установлены две решетки из проводящих пластин

5 и 6 с заданной длиной и расстоянием между ними. При изменении гаэосодержания в жидкости, заполняющей объемный резонатор, образованный

УГ1Т и пластинами 5 и 6, меняется ее диэлектрическая проницаемость и, следовательно, резонансная частота колебания, По этой частоте судят о газосодержании в жидкости, 3 ил.

1566271

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для контроля систем топливопитания энергетических установок, 5

Цель изобретения — повышение точнос ти.

На фиг,! изображена схема датчика газосодержания; на фиг,2 (а,б) схемы измерительного преобразователя !О с датчиком газосодержания в цепи нагрузки автогенератора и измерения резонансной частоты датчика газосодержания; на фиг, 3 — графики зависимости резонансной частоты датчика газо- !5 содержания от степени газосодержания в исследуемом материале (керосине).

Датчик газосодержания состоит из участка 1 металлического трубопровода для размещения исследуемого мате- 20 риала, элементы 2 связи, выполненные в боковой стенке участка 1 металлического трубопровода для подключения измерительного блока. Элементы

2 могут быть выполнены в виде щелей в общей стенке участка 1 металлического трубопровода и прямоугольного волновода 3 измерительного блока, Для герметизации конструкции часть волновода 3 заполнена диэлектриком 4, проводящие пластины 5 и 6 решеток, установленные на концах участка 1 металлического трубопровода, длина

1 проводящих пластин 5 и 6 и расстояние между ними h связаны соотношением 35 ъ0,18 +

L tgf

+ Е h 2 макс 40 где „, 8 1 — максимальные значения дйэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь исследуемого материала, T — длина участка l метал45 лич еского трубопровода, — длина волны, Оси элементов 2 расположены в плоскости, проходящей через ось участка 1 металлического трубопровода перпендикулярно проводящим пластинам 5 и 6. 50

Схема измерительного преобразователя (фиг.2а),включает в себя датчик

7, автогенератор 8, частотомер 9.

Схема из мер ения р ез онанси о и час тоты датчика газосодержания включает в себя перестраиваемый генератор

СВЧ 10, СВЧ-вентиль 11, делитель 12 мощности, измеритель 13 мощности.

Устройство (фиг.2б) работает следующим образом.

Генератор !0 возбуждает в датчике

7, представляющем собой объемный резонатор, образованный участком 1 металлического трубопровода и решетками, электромагнитные колебания. Через элемент 2 колебания с датчика 7 через делитель мощности подаются на измеритель 13 мощности и частотомер

9. Перестраивая частоту генератора

I О, находят резонансную частоту основного типа колебаний (Н п ) по максимуму амплитуды поля в резонаторе, При измерении газосодержания в жидкости, заполняющей резонатор,меняется ее диэлектрическая проницаемость и, следовательно, резонансная частота колебания (Н, ), Точность

ПI и з мер е ни я з ави с ит о т кр утиз ны амплитудной характеристики резонатора, т, е. от его добротности. Высокая добротность резонатора достигается установкой на его торцах двух групп пластин 5 и 6, размеры которых определяются соотношением (1). Выбирая размеры пластин 5 и 6 из соотношения (1), мы превращаем эту совокупность пластин в совокупность запредельных волноводов, в которых электромагнитные волны затухают, а от торцов происходит отражение, В резонаторе возбуждаются колебания Н, таким образом, что линии электрйческого поля пересекают диаметральную плоскость резонатора, проходящую через отверстия связи под прямым углом.

Устройство, схема которого приведена на на фиг,2а,работает следующим образом. Через элемент 2 СВЧ-автогенератор 8 возбуждает датчик 7,реактивное сопротивление которого влияет на частоту генерации, по ней судят о газосодержании в жидкости.

Формула изобретения

Датчик газосодержания, содержащий участок металлического трубопровода для размещения исследуемого материала, элементы связи, выполненные в боковой стенке участка металлического трубопровода для подключения измерительного блока, о т л и ч а юшийся тем, Что, с целью повы шения точности, введены две решетки из проводящих пластин, параллельных оси участка металлического тру) 566271 . 0,18 + ь gГ

Е макс ю где макр — максимальные значения диэлектрической проницаемости и тангенса бопровода и установленные на его концах, при этом длина проводящих пластин 1 и расстояние между ними h связаны соотношением угла потерь исследуемого материала;

? — длина участка металлического трубопровода; — длина волны, а оси элементов связи расположены в плоскости, проходящей через ось участка металлического трубопровода перпендикулярно проводящим пластинам, при этом решетки и участок металлического трубопровода образуют резонатор.

15б627) f0 15 Ю о

Газосодержание ()

РюЛ

Редактор С.Патрушева

Тираж 488

Заказ 1218

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

В

1б !

1 з ю 15

%

1,4 (д

Составитель F..Ñêîðoxoäoâ

Техред М.Дицык Корр ек тор С,!))ев кун