Измерительная ячейка для контроля комплексной диэлектрической проницаемости

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и ускорение контроля. Измерительная ячейка содержит отрезок 1 запредельного волновода, в котором с помощью втулок 2 и 3 крепятся диэлектрические резонаторы 4 и 5. Эти резонаторы 4 и 5 возбуждаются элементами связи 6 и 7, соединенными с входной и выходной линиями передачи 8 и 9. При подаче сигнала от генератора СВЧ в линию передачи 8 элемент связи 6 возбуждает в резонаторе 4 колебания, которые возбуждаются также в резонаторе 5, связанном с резонатором 4. Резонатор 5 в свою очередь возбуждает элемент связи 7 и на выходе линии передачи 9 появляется сигнал на частоте, совпадающей с резонансной частотой резонаторов 4 и 5. Т.к. резонатор 4 выполнен из эталонного диэлектрика, а резонатор 5 - из исследуемого диэлектрика, то при совпадении их комплексных диэлектрических проницаемостей АЧХ измерительной ячейки является типичной АЧХ двухзвенного полосового фильтра. По виду АЧХ судят об изменениях комплексной диэлектрической проницаемости исследуемого диэлектрика или об изменениях концентрации одного или нескольких компонентов исследуемой многокомпонентной смеси. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (!!! ((! 4 0 01 И 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

itif A>1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

М А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4173451/24-09 (22) 04.01.87 (46) 23,09.89. Бюл. 1(35 (71) Институт технической теплофизики АН СССР (72) А.И.Лавриненко, Ю.М.Безбородов, В.Б.Федоров и В.Г.Гура (53) 621.317.335.3(088.8) (56) Электронная техника. Сер.

"Электроника СВЧ", 1981, вып. 8, . с. 5-7.

Матвейчук В.Ф. и др. Применение

Н „ типа колебаний диэлектрического резонатора при измерении парамет ров диэлектриков.

Тезисы докладов Всесоюзной научно-технйческой конференции IIO методам и средствам измерений параметров материалов на ВЧ и СВЧ. Новосибирск, 1983, с. 91-92.

2 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЯЧЕЙКА ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — повышение точности и ускорение контроля. Измерительная ячейка содержит отрезок 1 запредельного волновода, в котором с помощью втулок 2 и 3 крепятся диэлектрические резонаторы 4 и 5. Эти резонаторы 4 и 5 возбуждаются элементами связи 6 и 2, соединенными с входной и выходной линиями передачи 8 и 9 ° При подаче сигнала от генератора СВЧ в линию ф передачи 8 элемент связи 6 возбуждает в резонаторе 4 колебания, кото- . рые возбуждаются также в резонаторе 5, связанном с резонатором 4.

3 1509696

Резонатор 5 в свою очередь возбуждает элемент связи 7 и на выходе линии передачи 9 появляется сигнал на частоте, совпадающей с резонансной частотой резонаторов 4 и 5. Т.к. резонатор 4 выполнен из эталонного диэлектрика, а резонатор 5 - из исследуемого диэлектрика, то при совпадении их комплексных диэлектрических 10 проницаемостей АЧХ измерительной ячейки является типичной АЧХ двухзвенного полосового фильтра. По виду

АЧХ судят об изменениях комплексной диэлектрической проницаемости исследуемого диэлектрика или об изменениях концентрации одного или нескольких компонентов исследуемой многокомпонентной смеси. 2 ил.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для контроля отклонений диэлектрической проницаемости от эталонной для определения процентного 20 содержания одного из компонентов жидких и газообразных смесей с высоким значением диэлектрической проницаемости..

Цель изобретения — повышение точ- 25 ности и ускорение контроля.

На фиг. 1 представлена конструкция измерительной ячейки для контроля комплексной диэлектрической про ницаемости; на фиг. 2 — временные 30 диаграммы, поясняющие работу ячейки.

Измерительная ячейка содержит отрезок запредельного волновода I например круглого, в котором с помощью втулок 2 и 3 крепятся соответственно диэлектрические резонаторы 4 и 5, например цилиндрической формы, представляющие собой соответственно исследуемый и эталонный диэлектрики с диэлектрическими проницаемостями 40 E„„„ Еэ » 1 °

Возбуждение резонаторов 4 и 5 осуществляется посредством элементов

6 и 7 связи, например полупетель, соединенных соответственно с входной 45 и выходной линиями 8 и 9 передачи, например коаксиальными.

Измерительная ячейка для контроля комплексной диэлектрической проницаемости работает следующим образом.

При подаче от генератора СВЧ сигнала во входную линию передач 8, в диапазоне частот gf в режиме свипирования частоты элемент 6 связи возбуждает в резонаторе 4, например, колебания типа Нд„g, которые возбуждаются также в связанном с резонатором 4 резонаторе 5, который возбуждает элемент 7 связи. При этом на выходе линии 9 передачи появляется сигнал на частоте, совпадающей с резонансной частотой Г резонаторов

4 и 5.

При совпадении комплексных диэлектрических проницаемостей исследуемого и эталонного диэлектриков амплитудно-частотная характеристика АЧХ измерительной ячейки является типичной АЧХ двухзвенного полосового фильтра (фиг. 2, кривая 1).

При изменении параметров исследуемого диэлектрика вид АЧХ изменяется.

Так, при уменьшении диэлектрической проницаемости исследуемого диэлектрика АЧХ имеет вид кривой 2 на фиг. 2.

По виду АЧХ судят об изменениях комплексной диэлектрической проницаемости исследуемого диэлектрика или об изменениях концентрации одного или нескольких компонентов исследуемой многокомпонентной смеси.

При использовании цилиндрических диэлектрических резонаторов с Нщ„ типЪм колебаний измерительная ячейка имеет малые габариты и вес.

Формула изобретения

Измерительная ячейка для контроля комплексной диэлектрической проницаемости, содержащая диэлектрический резонатор из исследуемого диэлектрика, помещенный в отрезок запредельного волновода, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и ускорения контроля, в отрезок запредельного волновода введен диэлектрический.резонатор из эталонного диэлектрика, электромагнитно связанный с диэлектрическим резонатором из исследуемого диэлектрика.

l509696

Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор В. Данко

Заказ 5798/37

Составитель В. Гончаров

Техред Л,Олийнык КоРРектоР М, Шароши