Устройство для измерения физических параметров диэлектрического листового материала

Авторы патента:

G01N22/00 - Исследование или анализ материалов с использованием сверхвысоких частот (G01N 3/00- G01N 17/00,G01N 24/00 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2551372:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточных бесконтактных измерений физических параметров (влажности, плотности, массы, толщины и др.) различных листовых материалов, движущихся или находящихся в стационарных условиях. В частности, это устройство может быть применено для определения технологических параметров бумажного, картонного и т.п. полотна в процессе его производства. Технический результат - повышение точности измерения. Устройство для измерения физических параметров диэлектрического листового материала содержит волноводный прямоугольный резонатор, выполненный в виде совокупности двух расщепленных в поперечной плоскости идентичных частей, в щели между которыми параллельно ей помещен листовой материал, подсоединенные к данному резонатору с помощью элементов связи генератор электромагнитных колебаний и электронный блок. В полости каждой из частей резонатора, в котором возбуждены колебания типа H_10n, n=1, 2, …, у ее короткозамкнутого торца установлена диэлектрическая вставка с тем же поперечным размером, что и у резонатора, ее продольный размер имеет величину $d = L / 2 n \sqrt{ε - 1}$ , где L - длина резонатора в продольной плоскости, ε - диэлектрическая проницаемость материала каждой вставки. Резонатор может быть снабжен запредельным волноводом, образованным совокупностью двух параллельных друг другу и листовому материалу металлических полос, каждая из которых подсоединена к свободному краю соответствующей половины расщепленной полости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Известны различные устройства для определения физических свойств веществ, основанные на измерении их электрофизических параметров с применением радиочастотных датчиков, содержащих контролируемое вещество (монография: Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Наука, 1989. С.47-60). Известно, в частности, устройство для измерения толщины, влажности и других свойств листового диэлектрического материала на основе объемного СВЧ-резонатора (US 3458808, 29.07.1969). Здесь полость цилиндрического резонатора расщеплена на две идентичные части вдоль оси резонатора так, что контролируемый слой листового материала, например бумаги, может свободно перемещаться через нее.

Известно также техническое решение (US 4297874, 03.11.1981), которое содержит описание устройства, по технической сущности наиболее близкого к предлагаемому устройству и принятого в качестве прототипа. Это устройство-прототип содержит волноводный резонатор, выполненный в виде совокупности двух расщепленных в поперечной плоскости частей. В щели между ними параллельно этой плоскости размещен листовой диэлектрический материал. К резонатору подсоединены с помощью элементов связи генератор электромагнитных колебаний и вторичный преобразователь. Недостатком данного устройства является его невысокая точность при проведении измерений в реальных условиях, когда контролируемый лист имеет поперечный люфт, например, при его движении. При этом этот лист смещается относительно картины распределения электрического поля стоячей волны в резонаторе и, как следствие, изменяется значение информативного параметра - резонансной частоты электромагнитных колебаний.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения при возможности поперечного смещения контролируемого листа в процессе измерения.

Технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство для измерения физических параметров диэлектрического листового материала содержит волноводный прямоугольный резонатор, выполненный в виде совокупности двух расщепленных в поперечной плоскости идентичных частей, в щели между которыми параллельно ей помещен листовой материал, подсоединенные к данному резонатору с помощью элементов связи генератор электромагнитных колебаний и электронный блок. При этом в полости каждой из частей резонатора, в котором возбуждены колебания типа H_10n, n=1, 2, …, у ее короткозамкнутого торца установлена диэлектрическая вставка с тем же поперечным размером, что и у резонатора, ее продольный размер имеет величину $d = L / 2 n \sqrt{ε - 1}$ , где L - длина резонатора в продольной плоскости, ε - диэлектрическая проницаемость материала каждой вставки. Резонатор может быть снабжен запредельным волноводом, образованным совокупностью двух параллельных друг другу и листовому материалу металлических полос, каждая из которых подсоединена к свободному краю соответствующей половины расщепленной полости.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.

На фиг.1 изображено поперечное сечение прямоугольного волновода с двумя диэлектрическими вставками и распределение в нем электрического поля.

На фиг.2 изображено поперечное сечение волноводного резонатора с контролируемым листовым материалом.

На фиг.3 приведена функциональная схема устройства.

На фигурах показаны прямоугольный волновод 1, диэлектрические вставки 2 и 3, резонатор 4, листовой материал 5, открытая поверхность 6, щель 7, металлическая полоса 8, элементы связи 9 и 10, генератор электромагнитных колебаний 11, электронный блок 12.

Устройство работает следующим образом.

Применение датчика на основе волноводного резонатора, образованного совокупностью двух частей его расщепленной полости, обеспечивает измерение параметров листовых материалов независимо от поперечного положения движущегося листа в пределах щели.

Для этой цели необходимо иметь однородное распределение энергии электромагнитного поля в поперечном сечении (щели), содержащей такой лист (фиг.1). Такое приблизительно однородное распределение обеспечивается в резонаторе на основе прямоугольного волновода 1 (на фиг.1 показано распределение амплитуды электрического поля Е). У противоположных широких сторон поперечного сечения прямоугольного волновода 1 вдоль его длины размещены диэлектрические вставки 2 и 3 с толщиной d и диэлектрической проницаемостью ε. В центральной свободной части поперечного сечения волновода с исходным типом волн H₁₀ существует поле волны типа TEM (VanKoughnett A.L., Wyslouzil W. A waveguide ТЕМ mode exposure chamber // Journal of Microwave Power. 1972, vol.7, №4, pp.381-283). Эти волны являются поперечными (ТЕМ), если выполнено следующее условие:

где λ - длина волны в свободном пространстве на используемой рабочей частоте.

Волноводный прямоугольный резонатор, выполненный на основе такого волновода в виде совокупности двух расщепленных в поперечной плоскости идентичных частей, в щели между которыми параллельно ей помещен листовой материал, может служить в качестве датчика для измерений некоторых технологических параметров, в частности физических параметров движущихся листовых материалов.

В этом случае имеет место почти равномерное распределение электромагнитной энергии в свободном пространстве волновода, а также в рассматриваемом резонаторе на его основе, которое можно считать таким же и в присутствии контролируемого листа в пределах щели. В качестве диэлектрических вставок могут применяться различные материалы: плексиглас (ε=2.59), корунд (ε=10.07) и др. Так, требуемый режим работы с электромагнитном полем TEM-типа в центральной части волновода обеспечивается на частоте 2450 МГц (λ=12,45 см) при следующих параметрах: размеры поперечного сечения 7×3,5 см²; ε=7; d=1,3 см. Можно считать, что такое же равномерное распределение поля в этой области имеет место и при малых изменениях частоты генератора или при введении диэлектрического листа в рассматриваемое свободное пространство, незначительно изменяя электрическое поле стоячей волны в резонаторе.

В данном резонаторе возбуждают колебания типа H_10n, n=1, 2, …, низшим из которых является H₁₀₁ и которому соответствует наименьшее значение резонансной частоты f_p электромагнитных колебаний данного резонатора. При этом первые два индекса (1 и 0) соответствуют числу полуволн поля стоячей электромагнитной волны в волноводном резонаторе в его поперечном сечении (фиг.1), а третий индекс n=1, 2, … - числу полуволн поля стоячей волны вдоль продольной оси данного прямоугольного резонатора (т.е. вдоль плоскости листового материала). Однородное распределение энергии электромагнитного поля в таком волноводе и резонаторе на его основе приводит к независимости результатов измерений от положения листа центральной части в поперечном направлении.

В прямоугольном резонаторе, в отличие от волновода, имеет место картина стоячей волны с наличием максимумов и минимумов электрического и магнитного полей по объему резонатора. При этом вдоль длины L резонатора в продольной плоскости умещается nλ/2 полуволн, т.е. L=nλ/2, n=1, 2, …. С учетом этого соотношение (1) для рассматриваемого резонатора записывается так:

откуда находим

Для основного типа колебаний H₁₀₁ при n=1 формула (3) принимает вид

На фиг.2 показано поперечное сечение расщепленного волноводного прямоугольного резонатора 4 с листовым диэлектрическим материалом 5 между открытыми поверхностями 6 в пределах щели 7. В обеих частях полости резонатора 4 имеются диэлектрические вставки 2 и 3 с тем же поперечным размером, что и у резонатора, а продольный размер каждой вставки имеет величину $d = L / 2 n \sqrt{ε - 1}$ , n=1, 2, …, где в данном случае L - длина резонатора в продольной плоскости, ε - диэлектрическая проницаемость материала каждой вставки. Резонатор может быть снабжен запредельным волноводом, образованным совокупностью двух металлических полос 8, параллельных друг другу и листовому материалу металлических полос. Каждая из металлических полос 8 подсоединена к свободному краю соответствующей половины расщепленной полости. Наличие запредельного волновода препятствует излучению электромагнитных волн за пределы полости резонатора и тем самым обеспечивает высокое значение добротности резонатора даже при относительно большом расстоянии между половинами расщепленной полости. Выбор размеров металлических листов 8, образующих запредельный волновод, согласуется с размерами полости резонатора 4: критическая частота f_кр возбуждения электромагнитных волн в таком запредельном волноводе должна быть выше максимального значения резонансной частоты f_pmax резонатора: f_кр>f_pmax. Положение листа в пределах щели 7 вдоль силовых линий электрического поля обеспечивает максимальную чувствительность датчика. Такое же равномерное распределение энергии существует и при изменении толщины листа, его влагосодержания и плотности, если толщина a листа мала по сравнению с высотой (т.е. общей длиной расщепленной стенки) l резонатора (a<<l). Можно показать, что зависимость резонансной частоты f_p от a, диэлектрической проницаемости ε_m выражается так: f_p/f_p0≈1-a[ε_м(W)-1]/l. Здесь f_p0 - начальное значение f_p (в отсутствие листа), l - длина расщепленной стенки. Измеряя текущее значение f_p, можно определить толщину a листа или диэлектрическую проницаемость ε_м и связанные с ней функционально значения плотности или влагосодержания листового материала.

Величина ε_м зависит от плотности, влагосодержания материала. Каждый из этих физических параметров может быть измерен, если толщина а листа неизменна. Определить a и (или) W, а также массу единицы площади М, т.е. произвести многопараметровые измерения, можно путем измерения резонансной частоты f_p и амплитуды A резонансного импульса или двух (или более) резонансных частот различных типов колебаний резонатора и их соответствующей функциональной обработки. Такие измерения необходимо производить, в частности, в целлюлозно-бумажной промышленности. Так, например, движущийся бумажный лист может иметь ширину 4300 мм и люфт ±10 мм в направлении, поперечном движению листа. Рассматриваемый подход применим также, когда требуется обеспечить независимость результатов измерений каждого из этих параметров от других возмущающих факторов.

На фиг.3 показана схема устройства с датчиком на основе волноводного прямоугольного резонатора 4 с расщепленной полостью, содержащей движущийся диэлектрический листовой материал 5 в пределах щели 7 резонатора 4. Диэлектрические вставки 2 и 3 расположены в соответствующих частях расщепленной полости. Для обеспечения бесконтактных измерений физических параметров движущегося листового материала 5 этот резонатор снабжен запредельным волноводом, что препятствует излучению электромагнитных волн за пределы полости резонатора. Контролируемый листовой материал 5 расположен между открытыми поверхностями 6 полости в пределах щели 7 вдоль направления силовых линий электрического поля, что соответствует максимуму чувствительности данного резонаторного датчика. Элементы связи 9 и 10 служат для возбуждения электромагнитных колебаний в полости резонатора с помощью генератора электромагнитных колебаний 11 и его подсоединения к электронному блоку 12 для измерения резонансной частоты f_p (а также и амплитуды A резонансного импульса или двух (или более) резонансных частот различных типов колебаний резонатора при отмеченных выше многопараметровых измерениях) данного резонатора.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность бесконтактных измерений физических параметров диэлектрического листового материала при возможности его поперечных смещений, в том числе в процессе движения. Данное устройство обеспечивает независимость результатов измерений от поперечного положения движущегося листового материала.

1. Устройство для измерения физических параметров диэлектрического листового материала, содержащее волноводный прямоугольный резонатор, выполненный в виде совокупности двух расщепленных в поперечной плоскости идентичных частей, в щели между которыми параллельно ей помещен листовой материал, подсоединенные к данному резонатору с помощью элементов связи генератор электромагнитных колебаний и электронный блок, отличающееся тем, что в полости каждой из частей резонатора, в котором возбуждены колебания типа H_10n, n=1, 2, …, у ее короткозамкнутого торца установлена диэлектрическая вставка с тем же поперечным размером, что и у резонатора, ее продольный размер имеет величину , где L - длина резонатора в продольной плоскости, ε - диэлектрическая проницаемость материала каждой вставки.

2. Устройство для измерения физических параметров диэлектрического листового материала по п.1, отличающееся тем, что резонатор снабжен запредельным волноводом, образованным совокупностью двух параллельных друг другу и листовому материалу металлических полос, каждая из которых подсоединена к свободному краю соответствующей половины расщепленной полости.

Способ измерения кривизны корневого канала зуба // 2550686

Изобретение относится к медицине, а именно к терапевтической стоматологии, и может быть использовано для контроля эндодонтического лечения постоянных зубов. Проводят исследование кривизны корневого канала зуба на конусно-лучевом компьютерном томографе «Picasso Trio» с программой Ezlmplant.

Способ и устройство обнаружения носимых осколочных взрывных устройств // 2540726

Изобретение относится к области противодействия терроризму и может быть использовано в системах защиты объектов. Устройство обнаружения носимых осколочных взрывных устройств содержит СВЧ передающее устройство с частотой f1, СВЧ передающее устройство с частотой f2, СВЧ приемное устройство комбинационных частот второго порядка, СВЧ приемное устройство комбинационных частот третьего порядка.

Концентратомер // 2536184

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения концентрации бинарных смесей различных жидких веществ, перекачиваемых по трубопроводам.

Устройство для определения концентрации смеси веществ // 2536164

Устройство для измерения физических свойств жидкости в емкости // 2534747

Изобретение относится к устройству измерения физических свойств жидкости в емкости. Повышение точности измерения является техническим результатом заявленного устройства, которое представляет собой первый рабочий чувствительный элемент в виде первого резонатора - отрезка коаксиальной линии, заполняемого контролируемой жидкостью, между полым внутренним и наружным проводниками которого размещена совокупность одного или более соосных с ними и вложенных один в другой металлических цилиндров, поочередно короткозамкнутых и разомкнутых на одном из их концов, и эталонный чувствительный элемент в виде второго резонатора, заполняемого эталонной жидкостью, являющегося полостью внутреннего проводника первого резонатора, при этом оба резонатора подключены через соответствующие элементы возбуждения и съема колебаний и линии связи этих резонаторов с соответствующими электронными блоками, выходы которых подсоединены к входу функционального преобразователя, подсоединенного выходом к индикатору.

Устройство для приема миллиметровых волн // 2533929

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования биологических объектов. Приемное устройство радиометра включает в себя по меньшей мере один радиометр (83) и установочный модуль (824) для фиксации радиометра (83).

Обнаружение минерала в материале // 2533774

Предложенное изобретение относится к способу обнаружения минерала в целевом материале, способу сортировки сырьевого потока материла и устройству для определения присутствия целевого минерала в материале.

Детектор микроволнового излучения и содержащее его устройство тепловой обработки // 2532892

Настоящее изобретение относится к детектору микроволнового излучения для измерения внутренней температуры образца белковосодержащего вещества, например мяса. Заявлено устройство тепловой обработки, предназначенное для тепловой обработки белковосодержащих пищевых продуктов (3) и включающее детектор (1) микроволнового излучения для измерения внутренней температуры белковосодержащего пищевого продукта (3), средство перемещения для транспортировки продуктов (3) через устройство в направлении перемещения (y-направление), так что продукты (3) проходят под неподвижным детектором (1), и средства воздействия на тепловую обработку, управляемые по сигналу детектора (1).

Резонансное устройство для ближнеполевого свч-контроля параметров материалов // 2529417

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано для измерения электрофизических параметров материалов. Технический результат заключается в повышении разрешающей способности до порядка 1 микрометра, а также повышении чувствительности до уровня, достаточного для определения параметров материалов с диэлектрической проницаемостью в диапазоне 1.5÷400 и проводимостью в диапазоне 2·10-2 Oм-1·м-1÷107 Ом-1·м-1.Заявленное устройство содержит СВЧ-генератор с подключенным к нему прямоугольным волноводом, имеющим измерительное устройство с волноводной резонансной системой в качестве оконечного устройства, причем оконечное устройство содержит емкостную металлическую диафрагму, согласно решению на емкостную металлическую диафрагму наложен плоскопараллельный образец диэлектрика с площадью, равной площади фланца волновода, а на образец диэлектрика наложен зонд в виде металлической проволоки с длиной от 12 до 20 мм и диаметром от 0,1 до 0,5 мм с заостренным концом, изогнутым под прямым углом, отрезок зонда большей длины расположен на диэлектрической пластине перпендикулярно щели в диафрагме, отрезок зонда с заостренным концом меньшей длины перпендикулярен плоскости образца диэлектрика, при этом толщина плоскопараллельного образца диэлектрика t выбрана из условия t ε 〈 〈 λ в , где λв - длина волны основного типа в волноводе, ε - диэлектрическая проницаемость пластины.

Устройство для измерения физических свойств жидкости // 2551671

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения различных физических свойств (концентрации, смеси веществ, влагосодержания, плотности и др.) жидкостей, находящихся в емкостях (технологических резервуарах, измерительных ячейках и т.п.). В частности, оно может быть применено в пищевой промышленности для измерения концентрации водно-спиртовых растворов. Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение реализации устройства и повышение точности измерения. Технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для измерения физических свойств жидкости, содержащем отрезок коаксиальной длинной линии, два чувствительных элемента, рабочий и эталонный, в виде отрезков коаксиальной линии, заполняемых, соответственно, контролируемой жидкостью и эталонной жидкостью, электронный блок и подсоединенный к его выходу регистратор, каждый чувствительный элемент подсоединен в качестве оконечной нагрузки к соответствующему концу отрезка коаксиальной длинной линии, к которому подключен электронный блок, причем центральный проводник и внутренняя поверхность внутреннего цилиндра подсоединены, соответственно, к внутреннему и наружному проводникам на одном конце отрезка коаксиальной длинной линии, а наружная поверхность внутреннего цилиндра и наружный цилиндр подсоединены, соответственно, к внутреннему и наружному проводникам на другом конце отрезка коаксиальной длинной линии. 1 ил.

Свч-способ определения диэлектрической проницаемости и толщины покрытий на металле // 2552106

Предложен способ определения диэлектрической проницаемости и толщины твердых образцов на металле. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения толщины и диэлектрической проницаемости материала на металле. Способ предусматривает возбуждение электромагнитного колебания определенной пространственной структуры и измерение резонансных частот при замене одного из торцов резонатора образцом поочередно стороной покрытия и металла, для чего дополнительно на одной из торцевых стенок устанавливают диэлектрик высотой h, диэлектрической проницаемостью εд и диаметром, равным диаметру резонатора, возбуждают пространственное колебание типа H011, измеряют резонансные частоты резонатора f1 и f2 соответственно при установке на открытую противоположную торцевую стенку образца поочередно стороной покрытия и металлической подложки, закрывают открытую торцевую стенку, измеряют резонансные частоты f3 и f4 соответственно при замене другой торцевой стенки, где расположен возмущающий диэлектрик, образцом поочередно стороной покрытия и металлической подложки, по разности частот Δf21=f2-f1 определяют толщину покрытия Δh, а по разности Δf43-Δf21 определяют диэлектрическую проницаемость εn покрытия на металле, где Δf43=f4-f3, при этом, варьируя высоту h и диэлектрическую проницаемость εд возмущающего резонатор диэлектрика, можно изменять чувствительность к диэлектрической проницаемости εn покрытия на металле. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ определения состояния поверхности дороги // 2552272

Изобретение относится к способам для определения состояния поверхности дорожного полотна, на котором возможно образование слоя воды, снега или льда. Контролируемый участок поверхности дороги зондируют электромагнитными волнами, принимают отраженные от этого участка поверхности электромагнитные волны, определяют фазовый сдвиг между падающими и отраженными волнами или изменение амплитуды (мощности) принимаемых волн по отношению к их значениям для падающих волн, предварительно определяют, соответственно, основной фазовый сдвиг этих волн или основное изменение амплитуды (мощности) этих волн в отсутствие покрывающего слоя на поверхности дороги. В поверхностный слой контролируемого участка дороги встраивают пассивный отражатель падающих на него электромагнитных волн в направлении, противоположном направлению зондирующих волн. Зондирование осуществляют электромагнитными волнами фиксированной частоты под некоторым углом, отличным от прямого угла, и по величине дополнительного фазового сдвига по отношению к основному фазовому сдвигу или дополнительного изменения амплитуды (мощности) принимаемых волн по отношению к основному изменению амплитуды (мощности) этих волн судят о состоянии поверхности дороги. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Свч-способ определения осажденной влаги в жидких углеводородах // 2559840

Предлагаемое изобретение относится к способам определения влажности. Оно может найти применение в нефтехимической промышленности, и в частности для экспресс-контроля качества авиационных керосинов в условиях аэродрома. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение чувствительности определения объемной концентрации осажденной влаги в жидких углеводородах. Способ предусматривает заполнение цилиндрического объемного резонатора с продольной осью, перпендикулярной горизонту, исследуемой жидкостью, удаление через время t≥10 сек жидкости из полости резонатора с оставлением влаги на нижней торцевой стенке, возбуждение электромагнитных колебаний типа H011 и оценку по изменению добротности цилиндрического объемного резонатора объемной концентрации осажденной влаги, при этом измерения добротности проводят в условиях возмущения электромагнитного поля резонатора полым диэлектрическим стержнем, расположенным на оси резонатора, при этом толщина его стенок Δ≥0,5 мм, а отношение диаметра полого стержня из диэлектрика d∂ к диаметру резонатора dOP выбирают из условия, что оно более или равно 0,1, что обеспечивает повышение чувствительности способа при одновременном упрощении аппаратурного выполнения устройства. 4 ил.

Антенна-аппликатор для неинвазивного измерения температуры внутренних тканей биологического объекта // 2562025

Изобретение относится к медицинской технике. Антенна-аппликатор для неинвазивного измерения температуры внутренних тканей биологического объекта содержит закрытый с одного конца отрезок волновода (1), частично или полностью заполненный диэлектриком (2). На противоположном открытом конце отрезка волновода (1) расположена диэлектрическая пластина (3), предназначенная для контакта с биологическим объектом. Устройство возбуждения электромагнитных волн антенны-аппликатора выполнено в виде металлического проводника (4) и делителя мощности (5). Проводник (4) расположен на диэлектрической пластине (3) со стороны закрытого конца волновода (1) и установлен параллельно широкой боковой стенке волновода (1). Входы делителя мощности (5) электрически соединены с противоположными концами проводника (4), а выход делителя мощности (5) является выходом подключения к радиотермометру. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ дистанционного определения диэлектрической проницаемости диэлектрического объекта // 2563581

Изобретение относится к области дистанционного измерения физических характеристик объектов, в частности диэлектрической проницаемости диэлектриков. Технический результат - повышение точности определения диэлектрической проницаемости. В способе дистанционного определения диэлектрической проницаемости диэлектрического объекта, включающем облучение диэлектрического объекта когерентным СВЧ-излучением на N частотах, регистрацию сигнала, несущего информацию о диэлектрической проницаемости диэлектрического объекта с помощью канала регистрации, содержащего средства регистрации, и когерентную обработку зарегистрированного сигнала, регистрируют сигнал, прошедший через диэлектрический объект, затем определяют зависимость выражения: где N - количество частот СВЧ-излучения, k - номер частоты СВЧ-излучения из N частот, fk - k-я частота СВЧ-излучения из N частот, i - мнимая единица, с - скорость света в вакууме, Аобъектk - амплитуда зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в присутствии объекта в контролируемой области пространства, Фобъектk - фаза зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в присутствии объекта в контролируемой области пространства, выраженная в радианах, Аcnk - амплитуда зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в отсутствие объекта в контролируемой области пространства, Фcnk - фаза зарегистрированного сигнала на k-й частоте излучения в отсутствие объекта в контролируемой области пространства, от x - координаты по оси X, соединяющей средство регистрации и источник СВЧ-излучения, определяют значение хmax, при котором F имеет максимальное значение, и определяют диэлектрическую проницаемость по формуле: где L - физический размер диэлектрического объекта вдоль оси X. Технический результат - повышение точности определения диэлектрической проницаемости движущихся диэлектрических объектов, а также обеспечение возможности реализации способа независимо от освещения диэлектрического объекта.

Способ досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека, передвигающегося естественно // 2564693

Использование: для досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют облучение СВЧ-излучением контролируемой области с помощью одного или более элементарных излучателей, региструют отраженный от контролируемой области сигнал с помощью одного или более каналов регистрации, обрабатывают зарегистрированный сигнал и отображают полученную в результате обработки информацию, при этом получение отраженного сигнала от человека с разных ракурсов достигается за счет естественного перемещения человека в области видимости распределенной системы элементарных излучателей и каналов регистрации, при этом одновременно с регистрацией отраженного СВЧ-излучения происходит синхронная видеорегистрация передвигающегося человека видеорегистратором, производится накопление и совместная обработка данных, зарегистрированных распределенной системой каналов регистрации и видеорегистратором, определение траектории каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку, за время пересечения области видимости распределенной системы каналов регистрации, представление результатов расчета в виде синтезированного радиоизображения для произвольно задаваемого предыдущего момента времени и соответствующей этому моменту позе передвигающегося человека, где вычисление обобщенной функции неопределенности для каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку, характеризующей радиолокационную отражательную способность данного пикселя, производится по определенной формуле. Технический результат: обеспечение возможности получения изображения цели и классификации ее типа. 3 ил.

Свч-способ определения осажденной влаги в жидких углеводородах // 2571632

Предлагаемое изобретение относится к способам определения влажности. Оно может найти применение в нефтехимической промышленности, и в частности, для экспресс-контроля качества авиационных керосинов в условиях аэродрома. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и реализация возможности ее изменения при определении объемной концентрации осажденной влаги в жидких углеводородах. Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения объемной концентрации осажденной влаги в жидких углеводородах, заключающемся в полном заполнении исследуемой жидкостью цилиндрического объемного резонатора с продольной осью, перпендикулярной горизонту, удалении через время t≥10 сек жидкости из полости резонатора с оставлением влаги, возбуждении электромагнитного колебания типа Н011, оценке по изменению добротности цилиндрического объемного резонатора объемной концентрации осажденной влаги, дополнительно, на нижней-торцевой стенке устанавливают диэлектрик высотой h, с диэлектрической проницаемостью εд и диаметром, равным диаметру резонатора, при удалении исследуемой жидкости влагу оставляют на поверхности диэлектрика, при этом варьируя отношение , возможно изменение диапазона измерений при сохранении высокой чувствительности к объемной концентрации осажденной влаги, где l - длина резонатора. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Сканирующее устройство формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей в целях обеспечения безопасности // 2575059

Настоящее изобретение относится к области обеспечения безопасности, а именно к сканирующему устройству формирования топографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для досмотра людей. Устройство содержит первый трансивер (40) миллиметрового диапазона с антенной решеткой (41) для передачи и приема первого сигнала миллиметрового диапазона, второй трансивер (40′) миллиметрового диапазона с антенной решеткой (41′) для передачи и приема второго сигнала миллиметрового диапазона, который выполнен с возможностью перемещения в направлении, противоположном направлению движения первого трансивера миллиметрового диапазона, соединительный элемент (26, 27) для соединения между собой первого трансивера (40) и второго трансивера (40′) и приводное устройство (50), приводящее в движение один из двух трансиверов миллиметрового диапазона. Первый трансивер (40) и второй трансивер (40') перемещаются в противоположных направлениях. Достигается высокое качество построения изображения при упрощении конструкции устройства. 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Георадарный способ определения влажности, загрязненности и толщины слоев железнодорожной и автодорожной насыпи с использованием отражательного геотекстиля // 2577624

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации и контроля насыпи железных дорог и автодорог. Влажность, загрязненность и толщину слоев насыпи определяют с помощью георадара. В составе насыпи железной или автодороги применяют один или несколько слоев отражательного геотекстиля. Отражательный геотекстиль включает электропроводящие элементы. Измеряют электромагнитные сигналы георадара, отраженные от электропроводящих элементов геотекстиля. Результаты численно обрабатывают на ЭВМ. Затухание отраженных электромагнитных сигналов определяют по амплитуде, а показатель преломления - по скорости сигналов. Влажность насыпи определяют по показателю преломления, а загрязненность - по показателю преломления и затуханию сигналов. Толщину и влажность слоев слоисто-неоднородной насыпи определяют по форме годографа отраженных сигналов. Способ является бесконтактным, неразрушающим, быстрым и эффективным. Технический результат заключается в увеличении эффективности и качества обследования насыпи, повышении безопасности на железных дорогах и автодорогах. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.