Устройство сигнализации границы раздела нестационарных сред

 

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и позволяет повысить эксплуатационную надежность . В зависимости от положения границь или свойств среды, на нагрузочном резисторе 5 выделяется последовательность импульсных сигналов соответствующей амплитуды, которая промодулирована с частотой модуляции, равной частоте флуктуации отражающей поверхности. Выходное напряжение усилителя 9 пропорционально изменениям свойств границы раздела. Фильтр 7 разделяет сигнал на две составляющие: .одну - с частотой, амплитуда которой обусловлена положением границы раздела сред с различными электрофизическими характеристиками, которая поступает на индикатор, и вторую - с частотой, обусловленной флуктуациями границы раздела, поступающую на вход усилителя бив противофазе на диод 1, она устраняет модуляцию, лученную за счет временных и пространственных флуктуации, границ раздела сред. На индикаторное устройство поступает информация об истинном положении границы раздела или о свойствах среды. 1 ил. § (Л t N9 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) (51) < 0 01 F 23/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3898743/24-10 (22) 22.05.85 (46) 15,02.87. Бюл. Р 6 (71 ) Институт технической механики

АН УССР (72) И.И. Соколовский, А.В. Кравченко, В.Я. Крысь и В.Н. Привалов (53) 681.128.82 (088.8) (56) Оптические и радиоволновые методы и средства неразрушающего контроля качества материалов и изделий,.

Фергана. 1 981.. (54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ ГРАНИЦЫ

РАЗДЕЛА НЕСТАЦИОНАРНЫХ СРЕД (57) Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и позволяет повысить эксплуатационную надежность. В зависимости от положения границы или свойств среды, на нагрузочном резисторе 5 выделяется последовательность импульсных сигналов соответствующей амплитуды, которая промодулирована с частотой модуляции, равной частоте флуктуаций отражающей поверхности. Выходное напряжение усилителя 9 пропорционально изменениям свойств границы раздела. Фильтр 7 разделяет сигнал на две составляющие: .одну — с частотой, амплитуда которой обусловлена положением границы раздела сред с различными электрофиэическими характеристиками, которая поступает на индикатор, и вторую — с частотой, обусловленной флуктуациями границы раздела, поступающую на вход усилителя 6 и в противофазе на диод 1, она устраняет модуляцию, по лученную за счет временных и пространственных флуктуаций, границ раздела сред. На индикаторное устройство поступает информация об истинном положении границы раздела или о свойствах среды. 1 ил.

90080 2

1 12

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и может быть использовано для индикации границы раздела нестационарных (дина( мических) сред с различной полной проводимостью, для определения электрофизических свойств материалов, например жидкостей или сыпучих грузов, перемещающихся в трубопроводах под высоким давлением, где возможно или неизбежно возникновение кавитационных каверн и неламинарных (флуктуирующих) потоков.

Цель изобретения — повьппение эксплуатационной надежности.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Полупроводниковый диод 1, размещенный в волноводном резонаторе 2, образованном отрезком волновода 3 и К3-поршнем 4 и нагруженном íà границу раздела сред А — Б, через нагрузочный резистор 5 подключен к выходу дифференциального усилителя 6, к инвертирующему входу которого подключен вход 1 разделительного фильтра 7, а к неинвертирующему входу подключен источник 8 импульсного напряжения. Неинвертирующий вход дифференциального усилителя 9 подключен к нагрузочному резистору 5, а инвертирующий вход — к резисторам 10 и 11 и неинвертирующему входу дифференциального усилителя 6. Вход 11 разделительного фильтра 7 подключен к выходу дифференциального усилителя 9.

Выход разделительного фильтра 7 подключен к индикатору 12.

Устройство работает следующим образом. При подаче на диод 1 напряжения от источника 8 импульсного напряжения с частотой следования импульсов F и полупроводниковый диод возбуждается и в резонаторе 2 генерируется сигнал сверхвысокой частоты, который поступает на границу раздела сред или на изомерную среду с пространственными и временными флуктуациями отражающей поверхности, электрофизические параметры которой надо определить. В зависимости от положения границы или свойств среды, являющийся для СВЧ генератора нагрузкой, на нагрузочном резисторе 5 вьщеляется последовательность импульсных сигналов соответствующей амплитуды, которая промодулирована

45 по амплитуде с частотой модуляции Р равной частоте флуктуаций отражающей поверхности. С нагрузочного резистора 5 сигнал подается на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 9. Для выделения этого сигнала на его инвертирующий вход подается последовательность синфазных импульсов от источника импульсного напряжения, амплитуда которых регулируется резисторами 10 и 11 до уровня среднего значения в последовательности импульсов, снимаемой с резистора 5. Поэтому выходное напряжение усилителя 9 пропорционально изменениям свойств границы раздела. Разделительный фильтр 7 разделяет сигнал на составляющую с частотой F, амплитуда которЬй обусловлена положением границы раздела сред с различными электрофизическими характеристиками (полезный сигнал), которая поступает на индикатор, и составляющую с частотой Г, обусловленную флуктуациями границы раздела (паразитная модуляция), которая поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя Ь, усиливается и в противофазе поступает на полупроводниковый диод 1, устраняет модуляцию проводимости диода Ганна, обусловленную временными и пространственными флуктуациями границы раздела сред или отражающей границы изомерной среды, Поэтому на индикаторное устройство поступает информация об истинном положении границы раздела или о свойствах среды, что повьппает эксплуатационную надежность и расширяет функциональные возможности, так как позволяет производить контроль нестационарных сред, что не достигается с использованием известных устройств аналогичного назначения.

Формула изобретения

Устройство сигнализации. границы раздела нестационарных сред, содержащее сверхвысокочастотный генератор, состоящий из СВЧ-резонатора с полупроводниковым диодом, подключенным к источнику импульсного напряжения питания, и индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения эксплуатационной надежности, оно дополнительно снабжено разделительным фильтром, двумя дифференциальными усилителями, двумя

Редактор T. Митейко

Корректор М. Шароши

Техред Л.Олейник

Тираж 714

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7888/35

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1290080 4 регулирующими резисторами и нагру- второму регулировочному резистору и эочным резистором-, причем индикатор выходу второго дифференциального подключен к выходу разделительного усилителя, неинвертирующий вход кофильтра, первый вход которого под- торого подключен к полупроводниковоключен к инвертирующему входу перво- 5 му диоду, а инвертирующий вход через

ro дифференциального усилителя, вы- первый регулирующий резистор подклюход которого подключен к нагрузочно- чен к неинвертирующему -входу первого му резистору, соединенному с полупро- дифференциального усилителя, соедиводниковым диодом, второй вход раз- ненному с источником импульсного наделительного фильтра подключен к 10. пряжения.