Емкостный датчик для измерения диэлектрической проницаемости

 

Изобретение служит для расширения диапазона частот при локальном неразруп1ающем измерении диэлектрической проницаемости твердых диэлектриков (Д) . Испытуемый Д прикладьшают к торцу емкостного датчика, имеющего кольцевые зазоры между высокопотенциальным электродом 4 и металлической пластиной 1f Последние образуют конденсатор (К), поле которого с одной стороны провисает во внешнее пространство. При наложении Д на металлическую пластину 1 увеличивается емкость К, регистрируемая измерителем, по к-рой, используя а

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУбЛИН (19) (П) А1 (511 4 С 01 В. 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

6 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изобРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4157390/24-21 (22) 03 ° 12.86 (46) 30.12.88. Бюл. ¹ 48 (71) Научно-.исследовательский институт механики и физики Саратовского государственного университета. им. Н.Г.Чернышевского (72) В.Г,Дувинг (53) 621.317.738(088.8) (56) Матис. H.Ã. Злетстроемкостиые пре" образователи для неразрушающего контроля. Рига: Зинатне, )982, с, 224, 225, 227.

Кричевский Е.С. Высокочастотный контроль влажности при обогащении полезных ископаемых. И.: Недра, 1972, с. 109. (54) ЕМКОСТНЬЙ ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ (57) Изобретение служит для расширения диапазона частот при локальном неразрушающем измерении диэлектрической проницаемости твердьах диэлектриков (Д). Испытуемый Д прикладывают к торцу емкостного датчика, имеющего кольцевые зазоры между высокопотенциальным электродом 4 и метал" лической пластиной 1. — Последние образуют конденсатор (К), поле которого с одной стороны "провисает" во внешнее пространство. При наложении

Д на металлическую пластину 1 увеличивается емкость К, регистрируемая измерителем, по к-рой, используя

1448306 соответствующие зависимости, определяют величину диэлектрической проницаемости. Металлическая крышка ll замыкает проводник 9 и цилиндрическое основание 2. Последнее с внутИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для локального неразрушающего измерения диэлектрической проницае5 мости E твердых диэлектриков, диэлек" трических пленок, диэлектрических пленок на диэлектрической подложке.

Цель изобретения — расширение диапазона частот. IO

На фиг. 1 представлен емкостный датчик, выполненный для метрового диапазона, общий вид; на фиг. 2— то же, для дециметрового диапазона.

Емкостный датчик состоит из металлической пластины 1, закрепленной на металлическом цилиндрическом основании 2. На одной стороне пластины 1 вырезана кольцевая канавка 3, н в ней размещен высокопотенциальный 20 электрод 4, Этот электрод посредством проводника 5 через отверстие 6 .соединен с цанговым разъемом 7, который установлен на диэлектрической шайбе 8, укрепленной на нижней сторо-2g не металлической пластины l. Цанговый разъем 7 соединен с проводником

9, расположенным внутри цилиндрического основания 2. Цилиндрическое основание 2 имеет коаксиальный разъем

10 для подключения к шасси измерителя.

Отличие датчика, показанного на фиг. 2, от датчика, показанного на фиг. 1, заключается в наличии метал35 лической крьппки 11, замыкающей про" водник 9 и цилиндрическое основание

2. В этом варианте цилиндрическое основание с внутренним проводником образует коаксиальный резонатор, нагруженный на емкость. Для подключения емкостного датчика к измерителю используют элементы связи, напри« мер, в виде петлей связи 12 и 13. ренним проводником образуют коаксиальный резонатор, нагруженный на емкость. Петли 12 и 13 связи служат для подключения емкостного датчика к измерителю. 1 9 II ф-JIbf 2 ил.

Работа емкостного датчика осуществляется следующим образом.

Неразрушаемость и локальность измерения f объясняется тем, что испытуемый диэлектрик прикладывают к торцу емкостного датчика, где образованы кольцевые зазоры между высокопотенциальным электродом 4 и металлической пластиной 1, Элементы 1 и 4,, изолированные друг от друга, образуют конденсатор, причем с одной стороны имеется "Провисание" поля конденсатора во внешнее пространство, При наложении испытуемого диэлектрика на пластину 1 увеличивается емкость конденсатора за счет взаимодействия "провисшего" краевого поля с диэлектриком. Увеличение емкости регистрируется измерителем, к которому емкостный датчик подключен, и по соответствующим зависимостям определяется величина диэлектрической проницаемости, Формула изобретения

1. Емкостный датчик для измерения диэлектрической проницаемости, содержащий кольцевые высокопотенциальные электроды, каждый из которых расположен между концентрическими низкопотенциальными электродами, и соединительный проводник,.о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона частот, низкопотенциальные электроды выполнены в виде металлической пластины, которая закреплена на одном из торцов металлического полого цилиндрического основания, на одной стороне металлической пластины выполнены кольцевые концентрические канавки, в которых размещены высокопотеициальные элек1448306 троды, при этом проводник, соединяю. щий высокопотенциальные электроды, расположенные внутри цилиндрического. основания.

2. Датчик по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что на другом торце металлического цилиндрического полого основания установлена металлическая крьппка.

Составитель Г, Рассмотрова

ТекредЛ.Сердюкова Корректор Г. Решетник

Редактор М. Товтин

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4.Заказ 6844/51 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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