Сверхвысокочастотное устройство для измерения диэлектрических свойств материалов

Авторы патента:

G01N23/24 - Исследование или анализ материалов радиационными методами, не отнесенными к группе G01N 21/00 или G01N 22/00, например с помощью рентгеновского излучения, нейтронного излучения (G01N 3/00-G01N 17/00 имеют преимущество; измерение силы вообще G01L 1/00; измерение ядерного или рентгеновского излучения G01T; введение объектов или материалов в ядерные реакторы, извлечение их из ядерных реакторов или хранение их после обработки в ядерных реакторах G21C; конструкция или принцип действия рентгеновских аппаратов или схемы для них H05G)

(i !1725002

Оп ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) М, Кл. б OIN 23/24 (61) Дополнительное к. авт. свид-ву (22) Заявлено 15.08.78 (21) 2657142/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Ойубликовано 30.03.80. Бюллетень (ч0 12!

Государственный комитет сссР йо делам йзобретеиий и открытий (53) УДК 621.317.Й (088.8) (45) Дата опубликования ойисания 30.03.80 (72) Автор изобретения

В. А. Конев (71) Заявитель Отдел физтткт1 йеразрушающего койтрдля АЙ Белорусской ССР (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРЙЧЕСКЙХ СВОИСТВ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к йзйерительной технике .

Известно сверхвысокочастотное устройство для измереййя дйэлеКтрйЧескйх свойств матерйалбв, содйржа@ее генератор, Соединенный с йередающей антенйбй, и приемную антейну, сбединенную чере3 детекто1! с входом усилителя, причем между антеннами расположена кювета с контролируемым материалом, связанная с датчиком температуры (1).

Однако известное устройство не обладает необходимой точностью измерения.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения.

Для этого в сверхвысокочастотное устройство для измерения диэлектрических свойств материалов, содержащее генератор, соединенный с передающей антенной, и приемную антенну, соединенную через детектор с входом усилителя, причем между антеннами расположена кювета с контролируемым материалом, связанная с датчиком температуры, введены последовательно соединенные блок измерения температуры, перестраиваемый компаратор и терморегулятор, две цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных коммутатора, запоминающего устройства и блока вычитания, а также последовательно соединенные

2 делитель; регуМруе4ьт!й йреббразователь и ийДйкатоф . При этом терморегулятор сдеди-. нен с кюветой, а другой выход перестраиваемого" к омпа р ат ора вЂ”" с в ход ами ко м м утай торов!, другие вх6ды кЬторйх связаны соотв ет сто е нно с вьтх 6 дом усилителя и д1фг йм выходбм блошка измерений темперЫфы, соединенного с датчиком температуры. Другие выходы коммутаторов подключены к дру10 гим входам блоков вычитания, выходы которых соединены с входами делителя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

15 Сверхвысокочастотное устройство для измерения диэлектрических свойств материалов содержит генератор 1 с передающей антенной 2, приемную антенну 3, кювету 4 с терморегулятором 5, заполненную контролируемым материалом 6, детектор 7, усилитель 8, датчик 9 температуры, блок 10 измерения температуры, коммутатор 11, блок

12 вычитания, запоминающее устройство 13, перестриваемый компаратор 14, коммутатор 15, блок 16 вычитания, запоминающее устройство 17, делитель 18, регулируемый преобразователь 19, индикатор 20.

Работает устройство следующим образом, Энергия СВЧ, возбуждаемая генератором

30 1, излучается передающей антенной 2 в сто725002 рону кюветы 4 с контролируемым материалом 6. Часть ее, прошедшая кювету 4, принимается приемной антенной 3 и детектируется детектором 7, низкочастотное напряжение с которого подается на усилитель 8.

Одновременно сигнал с датчика 9 поступает на блок 10 измерения температуры. Сигналы, пропорциональные температуре 1 и радиофизическим свойствам 1 контролируемого материала, с блока 10 и усилителя 8 соответственно через коммутаторы 11 и 15 подаются на запоминающие устройства 13 и 17, после чего включается терморегулятор 5. При этом входы запоминающих устройств 13 и 17выключаются. Подостижении температуры 4, величина которой или М=

=4 вЂ” 1 задается опорным напряжением U< компаратора 14, на выходе последнего появляется сигнал. Этот сигнал отключает терморегулятор 5, с помощью коммутаторов 11 и 15 подает напряжения, пропорциональные новым значениям температуры 4 и радиофизических свойств I>, соответственно на блоки 12 и 16 вычитания. На выходе блока 12 вычитания формируется напряжение, пропорциональное разности температур bt 4 вЂ” 4, а на выходе блока 16 вычитания вЂ” пропорциональное разности радиофизических свойств Л1 вЂ” вЂ” 1, вЂ” 1,.

Полученные разностные сигналы с блоков 12 и 16 вычитания подаются на делитель 18, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный М/Ы. Величина отношения Л1/М корректируется в регулируемом преобразователе 19 с помощью напряжения U>, значение которого устанавливается в зависимости от вида контролируемого материала и заданного интервала температур 4 и t>. Таким образом, на выходе преобразователя 19 формируется независимое от основных мешающих факторов вЂ” температуры и вида контролируемо4

ro материала вЂ” напряжение, которое регистрируется индикатором 20.

Технико-экономическая эффективность сверхвысокочастотного устройства для из5 мерения диэлектрических свойств материалов заключается в повышении точности измерения.

Формула изобретения

Сверхвысокочастотное устройство для измерения диэлектрических свойств материалов, содержащее генератор, соединенный с передающей антенной, и приемную антен15 ну, соединенную через детектор с входом усилителя, причем между антеннами расположена кювета с контролируемым материалом, связанная с датчиком температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные блок измерения температуры, перестраиваемый компаратор и терморегулятор, две цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных коммутатора, запоминающего устройства и блока вычитания, а также последовательно соединенные делитель, регулируемый преобразователь и индикатор, при этом терморегулятор соединен с кюветой, а другой выход перестраиваемого компаратора соединен с входами коммутаторов, другие входы которых соединены соответственно с выходом усилителя и другим выходом блока измерения температуры, соединенного

35 с датчиком температуры, причем другие выходы коммутаторов подключены к другим входам блоков вычитания, выходы которых соединены с входами делителя.

Источники информации, 4О принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2307352/09, кл. G 01N 23/24, 1976.

725002

Составитель О. Кабарихо

Техред А, Камышникова Корректор Е. Хмелева

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 357/4 Изд. № 220 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Сверхвысокочастотное устройство для измерения диэлектрических свойств материалов

Способ измерения диэлектрической проницаемости текучих сред // 718772

Способ контроля анизотропии // 718771

Способ поисков месторождений радиоактивных руд // 708811

Устройство для обработки данных многоэлементного рентгенорадиометрического анализа // 705460

Устройство для измерения влажности волокнистых и сыпучих диэлектрических материалов // 694802

Сверхвысокочастотный способ измерения влажности диэлектрического материала // 693184

Способ контроля готовности коксов // 691741

Устройство для измерения и регулирования количества вещества, нанесенного на текстильные материалы // 688822

Сверхвысокочастотное устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве // 687379

Рентгеновский рефлектометр // 2104481

Изобретение относится к области медицины, а именно к гемостазиологическим аспектам акушерства и гинекологии, и может быть использовано врачами других специальностей

Устройство автоматического контроля содержания полезного компонента в минеральном сырье // 2109275

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в горнодобывающей и горноперерабатывающей отрасли народного хозяйства для контроля содержания полезного компонента в горных выработках, массивах, дробленой и измельченной горной массе, преимущественно для руд с неравномерно распределенным полезным компонентом и сложной структурно-текстурной характеристикой

Способ томографического контроля // 2120122

Изобретение относится к области радиационной техники, в частности к способам поперечной компьютерной томографии

Способ радиационного исследования внутренней структуры объектов и способ определения параметров периодических процессов // 2120618

Изобретение относится к радиационной технике и может использоваться для контроля внутренней структуры объектов при их просвечивании проникающим, в частности рентгеновским, излучением и получении радиационного изображения на основе сформированных при детектировании электрических сигналов

Способ радиационного исследования внутренней структуры объектов и способ определения параметров периодических процессов // 2120619

Изобретение относится к области радиационной техники и может использоваться для контроля внутренней структуры объектов при их просвечивании проникающим, в частности рентгеновским, излучением и получении радиационного изображения на основе сформированных при детектировании электрических сигналов

Способ текстурного анализа металлов и сплавов // 2122200

Способ определения заданного класса по крупности в кусковом материале, перемещаемом в технологическом потоке // 2125257

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов с помощью отраженного рентгеновского или гамма-излучения и может быть использовано для автоматического контроля гранулометрических характеристик перемещаемого в технологическом потоке кускового материала

Способ определения геофизических структур объектов, образуемых полями микролептонов, и устройство для его реализации // 2138036

Изобретение относится к области физики взаимодействия тонких энергий, в частности может быть использовано в геологии для поиска месторождений полезных ископаемых

Способ и устройство для исследования физических свойств поверхностного слоя материала // 2138797

Способ контроля коррозии внутренней поверхности резервуара // 2139523