Электрический способ определения влажности непроводящих материалов и устройство для осуществления этого способа
Класс 421, 19„
421, 9,, К 107977
СССР
| ..::г" ;
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ю. Э. Недзвецкий
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
НЕПРОВОДЯШИХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА
Заявлено 22 апреля 1955 г. за М 27264/455314 в Министерство приборостроения и средств автоматизации СССР
В технике измерения влажности электрическими методами наибольшее распространение получили датчики проводимости и емкости, действие которь.х основано на увеличении удельной проводимости ; и диэлектрической проницаемости =- материала при возрастании влажности, Достоинством емкостных датчи- ков является возможность отказаться от непосредственного соприкосновения электродов с материалом, что приводит к исключению ряда погрешностей. Однако чувствительность емкостных датчиков незначительна. Более чувствительны датчики проводимости, но их применение ограничено из-за невозможности избавиться от погрешностей, обусловленных соприкосновением электродов с материалом.
В основу предлагаемого электрического способа определения влажности непроводящих материалов, при котором испытуемый материал облучается потоком электромагнитной энергии, положено то обстоятельство, что эти материалы имеют сравнительно небольшой коэффициент отражения электромагнитной волны и что, следовательно, по ингенсивности прошедшего через него излучения можно судить о затухании, являющемся мерой влажности.
Величина сигнала Е, прошедшего через испытуемыи материал и воспринимаемого приемником, связана с напряженностью Е„электрического поля в материале на границе раздела между ним и средой, через которую распространяется излучение от передатчика, зависимостью — —,. f- р =-.ig5 d
Е=КЕ,е где: Й вЂ” коэффициент, — частота, >. и =- — магнитная и, соответственно, диэлектрическая проницаемость материала, 1gcî — угол потерь, d — толщина материала.
Так как в этом выражении в показателе степени е стоит про№ 107977
Предмет изобретения
Отв. редактор Л. Г. Голандский
Стандартгиз. Поди, к печ. 3/Х-1957 г. Объем 0,125 п. л. Тираж 750. Цена 25 кон.
Гоо. Алатырь, типография № 2 Министерства культуры Чувашской АССР. Зак. 52á9 изведение 1/=- tg6, а с ростом влажности увеличивается значение как относительной диэлектрической проницаемости, так и тангенса угла потерь, который прямо пропорционален проводимости, то предлагаемый способ как бы соединяет воедино способы, использующие датчики проводимости и емкости.
Для обеспечения наивысшей чувствительности предлагаемого способа необходимо подобрать такую частоту 1, при которой значения е и tgo материала наиболее сильно зависят от влажности. Так как наиболее сильное поглощение потока электромагнитной энергии
„свободной" водой, присутствующей в материале, наблюдается при частоте, соответствующей максимальной поглощательной способности воды, а рассмотрение частотной зависимости -ÿ .и tg4 воды показывает, что эта частота соответствует длинам волн сантиметрового диапазона (оптимум при длине волны и=1,7 ся), то при осуществлении предлагаемого способа для облучения испытуемого материала используется направленный погок электромагнитной энергии сантиметрового диапазона.
Указанный поток электромагнитной энергии создается антенной направленного действия, например, рупором, получающим питание от отражательного клистрона. По другую сторону от испытуемого материала помещается такая же приемная антенна, заканчивающаяся кристаллическим детектором, непосредственно подключенным к измерительному прибору.
l. Электрический способ определения влажности непроводящих материалов, о тл и ч а ю щи и с я тем, что испытуемый материал облучают направленным потоком электромагнитной энергии сантиметрового диапазона, и по интенсивности прошедшего через него излучения судят о затухании, являю щемся мерой влажности.
2. Устройство для осуществления способа по п. 1, о тл и ча ю щ ее с я тем, что оно состоит из двух расположенных по обе стороны от исследуемого материала антенн направленного действия сантиметрового диапазона, например рупоров> одна из которых †передающая — питается от отражательного клистрона, а вторая †приемна заканчивается кристаллическим детектором, непосредственно подключенным к измерительному прибору.
