Пристрій для дистанційного визначення рідини, що міститься в герметично закритій діелектричній ємності

Реферат: Пристрій для дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності містить канали ближньої пасивної локації, кожен з каналів пристрою складається з приймачів з антенами і джерел шумового випромінювання (підсвічування) і налаштований на прийом і обробку радіояскравісних випромінювань відповідного діапазону частот. Приймачі встановлені на загальній платформі, яка переміщується в трьох взаємно перпендикулярних площинах і обертається на 90° відносно горизонтальної осі, яка співпадає з віссю приймачів для прийому горизонтальної і вертикальної поляризації сигналу ємності з рідиною, при цьому джерело шумового випромінювання (підсвічування) має рефлектор, який використовують для підсвічування та зміни площини поляризації шумового випромінювання, який переміщується в радіальній площині навколо досліджуваної ємності з рідиною. UA 114422 U (12) UA 114422 U UA 114422 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до ближньої пасивної локації об'єктів, тобто радіолокації на малих відстанях. Відомі пристрої для визначення рідини, тобто вимірювання параметрів розчинів в герметично закритій діелектричній ємності, наприклад спектрометри для виміру концентрацій розчинів. Однак ці прилади не можуть проводити подібні вимірювання дистанційно [1]. Також відомий пристрій дистанційного визначення параметрів об'єктів, який засновано на виборчій здатності різних речовин поглинати, випромінювати, відображати, розсіювати чи заломлювати різноманітні випромінювання. Цей пристрій використовують для вимірювання власних слабких теплових (шумів) - радіовипромінювань, які обумовлені тим, що у всіх тілах, температура яких вища абсолютного нуля, здійснюється коливання атомів та молекул речовини, з яких складається тіло, наслідком цих коливань є генерація електромагнітного випромінювання. Недоліком пристрою є те, що він не визначає присутність рідини у ємності [2]. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, який досягається, є пристрій дистанційного визначення наявності рідини у ємності та вимірювання її параметрів, наприклад концентрації водних розчинів, який складається з: двох ємностей з дистильованою водою, в одну з яких поміщають ємність з досліджуваною рідиною, а в іншій її немає; мостового вимірювача диференційної температури; двох мідь-константанових електродів; мікротермопар і аналого-цифрового перетворювача (АЦП). Виміряний термопарами електричний сигнал флуктуацій диференційної температури дистильованої води перетворюється за допомогою АЦП в цифровий сигнал, з яким оперує обчислювач, що дозволяє отримати різні характеристики випадкового сигналу флуктуацій диференціальної температури. Флуктуації температури пов'язані з концентрацією домішок, що знаходяться в розчині. Статистична обробка випадкового сигналу флуктуацій дозволяє виявити концентрацію домішок [3]. Основним недоліком відомого пристрою є необхідність поміщати ємність з досліджуваною рідиною в ємність з дистильованою водою і вимірювати диференціальну температуру. Тобто необхідно створювати проміжне середовище між ємністю і вимірювальним приладом (електродом термопари), в якому проводять виміри. Проміжне середовище накладає ряд обмежень на вимірювання, а саме: розміри ємності з дистильованою водою, розташування електродів та ін. Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою для дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності за рахунок використання радіометричного способу вимірювання радіояскравісної температури. Поставлена задача дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності вирішується шляхом застосування багатоканальної пасивної локації, кожен з каналів якої складається з приймачів з антенами і джерел шумового випромінювання (підсвічування) кожен канал налаштований на прийом і обробку радіояскравісних випромінювань ємності з рідиною відповідного діапазону частот. Новим є те, що приймачі з антенами встановлені на загальній платформі, яка переміщується в трьох перпендикулярних напрямках і обертається на 90° відносно горизонтальної осі, яка співпадає з віссю приймачів для прийому горизонтальної і вертикальної поляризації сигналу ємності з рідиною, при цьому джерело шумового випромінювання (підсвічування) має рефлектор, який використовують для підсвічування та зміни площини поляризації шумового випромінювання, який переміщується в радіальній площині навколо досліджуваної ємності з рідиною. Пристрій для дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності є пристроєм багатоканальної ближньої локації об'єктів, що складається з декількох приймачів 1 з антенами 2 і джерел шумового випромінювання (підсвічування) 3, кожен з каналів пристрою налаштований на прийом і обробку радіояскравісних випромінювань ємності з рідиною відповідного діапазону частот, при цьому приймачі встановлені на загальній платформі 4, яка переміщується в трьох взаємно перпендикулярних площинах по напрямним 5 і обертається на 90° відносно горизонтальної осі, яка співпадає з віссю приймачів, а джерела шумового випромінювання (підсвічування) 3 використовують рефлектор 6 для зміни площини поляризації шумового випромінювання, і обертаються навколо досліджуваної ємності з рідиною 7, яка знаходиться на підставці 8. Пристрій для дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності працює наступним чином. Ємність з невідомою рідиною 7 розміщують на підставку 8 для збільшення радіояскравісної температури її підсвічують пристроєм підсвічування 3, який розміщується таким чином, щоб виділити і врахувати особливості форми ємності з невідомою рідиною 7. Пристрій розміщують на вибираної висоті зрізу ємності, на якій проводяться вимірювання радіояскравісної 1 UA 114422 U 5 10 15 20 25 30 температури. На вибраній висоті, платформа 4 з приймачами 1 переміщується в горизонтальній площині у взаємно перпендикулярних напрямках, яка перпендикулярна боковій стінці ємності з рідиною 7 та вимірюється радіояскравісна температура у кожній точці через встановлені інтервал відстані. При складній конфігурації ємності з рідиною таких зрізів в вертикальному напрямку роблять декілька. Пристроєм вимірюють радіояскравісну температуру ємності з рідиною в кожній точці у вертикальній та горизонтальній поляризаціях. Отримані результати вимірювань порівнюють з результатами вимірювань рідин в тих же перетинах таких же ємностей, але з відомими параметрами. Для якісного визначення рідини - отримання інформації чи належить досліджувана рідина до вибухонебезпечних, зазвичай досить проведення вимірювань в одному перерізі. Наприклад, ємність будь-якої форми з бензином і ємність будь-якої форми з мінеральною водою мають різні показники радіояскравісних температур через різницю діелектричних постійних. Технічна суть запропонованого пристрою для дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності пояснюється кресленнями: На фіг. 1 наведена схема пристрою дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності, де 1 - приймачі багатоканальної ближньої пасивної локації, 2 - антени приймачів, 3 - пристрій підсвічування, 4 - платформа на якій розміщені приймачі 1 з антенами 2, що переміщується вздовж напрямних 5 - X, Y та Z; 6 - рефлектор пристрою підсвічування 3 для зміни площини поляризації шумового випромінювання, який обертається навколо досліджуваної ємності з рідиною 7, що знаходиться на підставці - 8. На фіг. 2 наведена фотографія пристрою для дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності. Використання заявленого пристрою забезпечує ефективне визначення рідини, серед яких може бути вибухонебезпечна. Джерела інформації: 1. Прикладная физическая оптика: Учебное пособие / В.А. Москалев, И.М. Нагибина, Н.А. Полушкина, В.Л. Рудин; Под общ. ред. В.А. Москалева - СПб.: Политехника, 1995. - 528 с.; ил. 2. Быстров Р.П., Загорин Г.К., Соколов А.В., Федорова Л.В. Пассивная радиолокация: методы обнаружении объектов. Монография / Под ред. Р.П. Быстрова и А.В. Соколова. - М.: Радиотехник, 2008. - 320 с; ил. ISBN 978-5-88070-186-5. 3. Лошіцькій П.П., Мінзяк Д.Ю. Неінвазивний спосіб вимірювання та контролю концентрації глюкози в крови людини. Патент на Винахід №103970. 10.12.2013. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Пристрій для дистанційного визначення рідини в герметично закритій діелектричній ємності, який містить канали ближньої пасивної локації, кожен з каналів пристрою складається з приймачів з антенами і джерел шумового випромінювання (підсвічування) і налаштований на прийом і обробку радіояскравісних випромінювань відповідного діапазону частот, який відрізняється тим, що приймачі встановлені на загальній платформі, яка переміщується в трьох взаємно перпендикулярних площинах і обертається на 90° відносно горизонтальної осі, яка співпадає з віссю приймачів для прийому горизонтальної і вертикальної поляризації сигналу ємності з рідиною, при цьому джерело шумового випромінювання (підсвічування) має рефлектор, який використовують для підсвічування та зміни площини поляризації шумового випромінювання, який переміщується в радіальній площині навколо досліджуваної ємності з рідиною. 2 UA 114422 U 3 UA 114422 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4