Устройство для измерения влажности диэлектрических материалов
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее передающую и приемную антенны с размещенным между ними исследуемым образцом, источник СВЧ-сигнала , соединенньй с передающей антенной , первый и второй формирователи импульсов и измеритель временных интервалов , о-тличающеес, я тем, что, с целью увеличения разрешающей способности устройства, между выходом первого формирователя импульсов и модулирзтощим входом источника СВЧ-сигнала включены последовательно соединенные первьй электронный ключ и первая линия задержки, между выходом второго формирователя импулы сов и его входом включены последовательно соединенные второй электронньгй ключ и вторая линия задержки, выход приемной антенны соединен с входом первого формирователя импульсов и первым выходом блока синхронного запуска, второй выход которого соединен с входом второго формифователя 51мпульсов, введены первый счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом первого электронного ключа, выход - с управляющим входом первого электронного ключа и первым (Л входом измерителя временных интервалов , второй счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом второго электронного ключа, выход - с управляющим входом второго электронного ключа и вторым входом измерителя временных интервалов, выход которого соединен с индикатором.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) С 01 N 22/04
1а.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3519412/24-09 (22) 10.12.82 (46) 07.04.85. Бюл. №- 13 (72) Ю.A. Братанов
{71) Ташкентское научно-производственное объединение "Сигнал" (53) 621.317.335(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
¹ 334511, кл. G 01 N 22/04ь 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
)1- 694802, кл, С 01 11 22/04, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ВЛАЖНОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее передающую и приемную антенны с размещенным между ними исследуемым образцом, источник СВЧ-сигнала, соединенный с передающей антенной, первый и второй формирователи импульсов и измеритель временных интервалов, о.т л и ч а ю щ е е с, я тем, что, с целью увеличения разрешающей способности устройства, между выходом первого формирователя импульсов и модулирующим входом источника СВЧ-сигнала включены последовательно соединенные первый электронный ключ и первая линия задержки, между выходом второго формирователя импуль", сов и его входом включены последовательно соединенные второй электронный ключ и вторая линия задержки, выход приемной антенны соединен с входом первого формирователя импульсов и первым выходом блока синхронного запуска, второй выход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, введены первый счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом первого электронного ключа, выход — с управляющим входом первого электронного ключа и первым входом измерителя временных интерва лов, второй счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом второго электронного ключа, выход — с управляющим входом второго электронного ключа и вторым входом измерителя временных интервалов, выход которого соединен с индикатором, 1149150
Изобретение относится к технике рядиоизмерений и может быть использовано в хлопкоочистительной промьппленности при приемке хлопка-сырца, при его первичной обработке, при измерении нлажкости хлопка-волокна в кипах, а также для измерения влажности сьп-учих и твердых материалов н других областях народного хозяйства.
Иэвестна устройство для измерения 10 влажности циэлектрических материалов, основанное на измерении поглощения и фазы колебаний СВЧ-поля, содержа)щее передающую и приемную антенны с
pa3«emeHHbm между ними исследуемым образцом„ Hcтачкик СВЧ-энергии, аттенюаторь:, фазонращатели, цетектсрну)Р ((еKUHio H индикятop „1, (.
Сднакс устройство обеспечивает измерение влажности образцов, абъеь( которых не превосходит нескольких кубических дециметров, что снязанс с неодказняч)10стью фазы> сауслснленнсй ее периодит(ностью, Наиболе< близким техническим pet)«Bi(<»Pt< . K»»С(1>Е (0i Р0АС 1i3O ; )Я HÇ«ICPCHHЯ »JIB)((J(OCTVi ДИЗЛЕКТ <>И<(< СКИХ Ма l ЕРИЯП(3Г« > ССДЕРжа щее передающую и приемную dHTOJIHb(с размещенным ..(ежду т)1(к!и Hcследуемым абразпом. Источник СВЧ-c)li IIaJ(a сое-динекньй с передающей ян "HHHO(i) Jlpр " БЫЙ )ОРМИРО1)ЯТ<«.ПЬ ):.МП-)»ЛЬ CO.3 ВХОД _#_ О 1 0 Р 0 Г С - O Е Д И B " .Н С В Х O Д О Ь! i) C= Р Е,П () Ю " щей à»(TeHBH, второй формиро))атель имПУЛЬСОВ ВХОД KOTOPOГО СОЕДИНЕН Г ВЫХОДОМ ПРИЕМК01! <<с(ТЕКНЫ НЫХОДЫ HppI30(-0 It iI To;)ога фсрмправ;:.!rлей ИМГ(УП),,COJ3 (ОЕЦ-т П. Н т C I(3(<(HO)H-. Е„тт(М пре((енкьг>» интерналон l 2 >,,1() Однако:(зв =:c (.)(0P ycтройс -»o абла,(I а е т H еда с т а а > к О Й p <3 Р D ".. в 1 я (0 щ е Й с и 0 "Сбттсг ТЬЮ Цель изс>бретеки:": — у)»ю ит» ение Ра 1»РЕ1>(ЯЮ(((Е =(СНОСOP Фг(я Uocòижекlия пост «HJIO ilHÎH па..и в устройс1.;=е д«пя измерения нлажио "ти диэлек (рича ских материапсв . -OJ(c()>iàщем передающую =. Прием(-:у(» антек)-:, с рЯЗ(>ЕЩ< )т Hbl<» МЕ жт тг 1»11 «)И »» JIPII i»P» Ii (,„(Обраэцам ИСТОЧНИК СВЧ- СИГНЯ:та т СОЕДИНЕН((Ь()» (. ПЕРЕ (-„Я«<тт()(Е»» а(г т Е)() (01(, П(. PBbLA и вгарсй формирователи l«м(ульсон и тстзмеа(.(т (i т) т, Т»Р»- t(е JTHb()» и(»те!3)3 <7))(>н между выходом пер(»а>.-с фармир(. >»атгпя 5-" ИМП"тт>(ЬС (\т» it МГ\ду,т т(р ;Ю(П »т< ВХГ«, <\т т ИСТО Il»BY<3 . > (. V i . 0;1i <» В К т«(.«.,1, C."(ЕДат»а i f«(1 -,1(Г« «(»7;tlIP l;тг:.:.- > <. i,". П электронный ключ и первая линия задержки, между выходом второго формирователя импульсов и его входом включены последовательно соединенные второй электронный ключ и вторая линия задержки, выход приемной ан-.åíHû соединен с входом первого формирователя импульсов и IIcpBh(11 )3J>ixo дом блока синхронного запуска„ второй выход каторога соединен с нходом второго формирователя импульсон, введены первый счетчик импульсов, вход катарагс соединен с выходом первого Злектраннс>гo Hbl хад — с управляющим входам г;ервагс 3.1ектрОннсгс кл)вчя и пе1)вым ВхОдОм измерителя временных интервалов) I3T0P0A CT1PтЧИК H iIIyHJ>CO)3, рс).0 соединен с выходам второго ЭЛЕКтРОКНОГО К)1ют(а, ВЫХОД - С УПРанляю(цим входам BTopoi 0 злеl,т )Окнага ключа и т»торым зхапсм измегителя нреМ HHh(K тIНТЕ1)вагIОВ 1»Ь>ХОД КО "таРСГG ! саедине»(с индикятср .. м. l!а -Iертеже 110кязака фунKци()чяльна:. схсма предлагаемого тро.:. ств:1 для ИЗМЕРЕНИЯ 1)лажностт! Пиэт(Е(. Jт)И-С Гт<ИХ .(я т р ))и<; чан Устройство ccдержит ис) счкик 1 СВЧ-сиг;-ала, состоя((()»сй из СВЧ-генетратара 2 и ферри-.онаго неь(тил)т 3, паредяющ т lo и ппиемкую с«HTpH г«ы -> т 5, исследуемый образ Г н(6 «первый и второй фармиааватели 7 и В имп- .)ь-ан „ б.чак 9 сикхрокнага за(тус):.а, т(ервый V 1- ТОРOI(Э П>Е((TpOr, (Ы т».,JJOH»H 1 () и первый и второй че (-JHKH 12 H 3 импульса»., пернугю и вта(ую 1<инни 14 и 15 задержки„ измерителсь 1("-..ре).енкых иптервалан и индикатор 17 Устройство работает следую(>«<в а:— )>а 30J-(. iтРИ Н с..ж<1 ° И«) К т- С«IК). т У -К с) бЛО гт тг,„ >> КЕ 9 СИНХранНОГО 3апу» Ка На (Етэн)ГЙ И в (0()OI» фс«Рм)»«Раня тели 7 и 8 им(1 (тльсон О,(наврЕМЕЧ.(а ПОСТт)ПЯЮТ СИГНЯЛЬ(За«туска « ii а их (»т))т»тдах (1>op(>)t Çy »)I (я им пульсы. С;b(xoÄt;а нторагс фарм «ранателя 8 имт(уль паст гпает через второй зле((тпо Hbit= кпюч 11, о ткры-.ый н исходном ссстг)якии, тта второй c»(e T÷èê ! 3 им улт,сов и ь(а вход второй пинии 15 за дед>жки с выхст«а т, старой riMI(y7b(поступает ка гхал фсрмисователя 8 И(<»«ПУ<)1ЬГ ав и Бна НЬ 7 d П«< C J» Т Е, (, Число импульссп pp(и(.тpllpi)pтт я вторым счетчикам J 3 «(мп;л(н. 3 11491 Аналогично с выхода первого формирователя 7 импульс поступает через первый электронный ключ 10, открытый в исходном состоянии, на первый счетчик 12 импульсов и на вход первой линии 14 задержки. Первый счетчик импульсов регистрирует импульс, а с выхода первой линии 14 задержки импульс поступает на модулированный вход СВЧ-генератора 2. Промодулирован.10 ный СВЧ-импульс через ферритовый вентиль 3 поступает на передающую антенну 4 и излучается. Часть энергии СВЧимпульса поглощается в исследуемом образце 6, часть отражается, а ос- 15 тальная часть распространяется сквозь исследуемый образец 6 и поступает на приемную антенну 5. С выхода приемной антенны 5 СВЧимпульс поступает на вход первого формирователя 7 импульсов, где детектируется и вновь его запускает. Первым заполняется второй счетчик 13 импульсов, и с его выхода на управляющий вход второго электронного 25 ключа 11 поступает сигнал. Второй электронный ключ 11 закрывается и прекращает циркуляцию импульса. Одновременно с выхода второго счетчика 13 импульсов сигнал поступает на ,второй вход измерителя 16 временных интервалов. Вторым заполняется первый счетчик 12 импульсов, и с его выхода на управляющий вход первого электронного 35 ключа 10 поступает сигнал. Первый 50 4 электронный ключ 10 закрывается и прекращает. циркуляцию импульсов. Одновременно с выхода первого счетчика 12 ..импульсов сигнал поступает на первый вход измерителя 16 временных интервалов. Интервал времени между поступившими сигналами пропорционален времени распространения СВЧ-импульса в исследуемом образце, но в п раз больше его (n — число счета первого и второго счетчиков 12 и 13 импульсов). С выхода измерителя 16 временных интервалов закодированный интервал 1 времени „ поступает на индикатор 17, который учитывая толщину исследуемого образца 6, преобразует его в показание влажности. Для устойчивой циркуляции импульсов время задержки линии 14 задержки выбирается не менее чем в 3"5 раз больше длительности импульсов. Время задержки линии 15 задержки выбирается равным времени задержки линии 14 задержки. Калибровка устройства может проводиться с помощью эталонного образца и сводится к точному подбору времени задержки линии 15 задержки подбором ее электрической длины. В качестве эталонного образца можно, в частности, применять кондиционную массу хлопкового волокна. Таким образом, предлагаемое устройство имеет более высокую разрешающую способность. 1149150 Составитель В. Васильев Редактор О. Юрковецкая Техред С.Легеза Корректор И. Муска Заказ 1871/29 Тираж 897 Подписное ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35„ Раушскан наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород., ул. Прсектнан, 4
