Устройство для измерения электрических характеристик диэлектрических материалов
Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для изменения электрических характеристик сыпучих или пастообразных диэлектрических материалов. Целью изобретения является повышение точности при измерении сыпучих и вязких материалов. Зонд, образованный четырьмя токопроводящими пластинами 1, расположенными радиально симметрично вокруг центрального диэлектрического стержня 2, возбуждается короткими радиоимпульсами. По времени задержки, on ре деля ют величину диэлектрической проницаемости, а по ослаблению - потери в исследуемом материале, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 R 27/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMPIYET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693085/09 (22) 16.05.89 (46) 30.09.91, Бюл. гв 36 (71) Арктический и антарктический научноисследовательский институт (72) Г.В.Трепов (53) 621.317.335.3 (088.8) (56) Айзенберг Г.З. Коротковолновые антенны. М.: Радио, 1962.
Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 1188673, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к технике измерений с помощью электромагнитных волн и может быть использовано для изучения свойств сыпучих или пастообразных диэлектрических материалов, например снега или торфа.
Цель изобретения — повышение- точности.
На чертеже приведен датчик устройства для измерения характеристик диэлектрических материалов.
Датчик представляет собой измерительную линию. с симметрирующим уэаом и состоит из четырех токопроводящих пластин
1, расположенных радиально симметрично вокруг центрального диэлектрического стержня 2 и соединенных с ним плоскими диэлектрическими перемычками 3, Симметрирующий узел представляет собой четыре коротких проводника 4, два из которых соединяют корпус коаксиального разъема 5 с
»- Ж „1681280 А1. (57) Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для изменения электрических характеристик сыпучих или пастообразных диэлектрических материалов. Целью изобретения является повышение точности при измерении сыпучих и вязких материалов. Зонд, образованный четырьмя токопроводящими пластинами t, расположенными радиально сИмметрично вокруг центрального диэлектрического стержня 2, возбуждается короткими радиримпульсами. По времени задержки. определяют величину диэлектрической проницаемости, а по ослаблению— потери в исследуемом материале, 1 ил. двумя пластинами, расположенными в одной плоскости, а два других 6 — центральный проводник с двумя оставшимися пластинами, Ширина токопроводящих пластин 1 и их расстояние от оси датчика определяются из условия R/г = 5, где R, г соответственно расстояния между внешними и внутренними кромками. Толщина токопроводящих пластин 1 может выбираться равной 0,1 — 0,2 от их ширины. Устройство для измерения характеристик состоит из генератора сигналов и индикатора, подключенных к датчику.
Устройство для измерения характеристик диэлектрических материалов работает следующим образом.
Наносекундные импульсы через коакси-. альный разьем 5 и через симметрирующее устройство 4, 6 подаются в четырехпроводную линию, образованную токопроводящими пластинами 1, распространяются по ней, 1681280 отражаются от конца с коэффициентом отражения, равным 1, распространяются по линии в обратном направлении и поступают через коаксиальный разъем 5 на индикатор.
На экране индикатора наблюдается импульс от генератора и импульс, отраженный от конца линии, при этом фиксируются временное положение и амплитуда импульса, отраженного от конца линии, После чего датчик вводится частично, например на половинудлины, в исследуемый материал, при этом отраженный ранее от конца линии импульс раздваивается. Первый из отраженных импульсов отражен от границы воздух-материал, второй — от конца линии, находящегося в материале. Временной интервал между этими импульсами определяется скоростью радиоволн в материале, амплитуда первого импульса определяется коэффициентом отражения от границы воздух-материал, а амплитуда второго импульса — поглощением радиоволн в среде в соответствии с выражениями: а = — >20 lg
1 Чг
Ч1 (1 -R ) где V — скорость радиоволн в исследуемом материале;
V< — амплитуда импульса, отраженного от конца линии, не погруженной в исследуемый материал;
V> — амплитуда импульса, отраженного от границы воздух-порода;
V2 — амплитуда импульса, отраженного от конца линии, погруженной в исследуемый материал;
5 К вЂ” коэффициент отражения от границы воздух-материал;
1 — длина линии, м;
ЛТ вЂ” временной интервал между импульсом от границы воздух-материал и им10 пульсом от конца линии, нс;.
a — удельное поглощение радиоволн в материале, дБ/м.
Измеряют с помощью индикатора величины V<, V<, Чг, ЛТ, далее по приведенным
15 выше соотношениям 0 и а, по которым определяют величины диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.
Придание датчику формы четырехпро20 водной линии из токопроводящих пластин позволяет минимальным образом нарушать структуру исследуемого материала и исключить
; тем самым связанные с этим погрешности.
25 Формула изобретения
Устройство для измерения электрических характеристик диэлектрических материалов, содержащее генератор, индикатор
ЗО падающих и отраженных волн и зонд, выполненный в виде четырехпроводной линии, соединенной посредством симметрирующего элемента с индикатором падающих и отраженной волн и генератоÇ5 ром, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения. точности при измерении сыпу.чих и вязких материалов, проводники четырехпроводной линии выполнень1 в виде радиальных пластин.
Составитель Е.Скороходгэва
Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун
Заказ 3311 Тираж 391 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
