Сверхвысокочастотный влагомер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советскив

Социалистически в

Республик! >877413 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 290378 (21) 2599669/18-09 (51)М. Кл з с присоединением заявки М(23) Приоритет

6 01 и 22/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 301081 Бюллетень Но 40

Дата опубликования описания 301081 (53) УДК 621. 317 °.39:533.275 (088 ° 8) В.С,Помощников, Г.В.Кузьмин, Р.Н.Нйзаметдинов и С.И.Волошин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ташкентское научно-производственное объединение

"Сигнал" (54 ) сВеРхВысОкОчР.стОтный ВлАГОмеР

Изобретение относится к устройствам для исследования химических и физических свойств веществ и может использоваться для определения влаж5 ности материалов, например хлопкасырца.

Известен автоматический СВЧ влагомер, содержащий излучающую рупорную антенну, включенную в цепь re- 1< нератора колебаний СВЧ, опорную ветвь с диодной секцией, приемную рупорную антенну, подключенную на вход уравновешивающего аттенюатора, блок сравнения, выполненный в риде дифференциального усилителя, и выходное устройство, в котором для повышения линейности выходного напряжения, подаваемого на вход уравновешивающего аттенюатора с блока сравнения, аттенюатор выполнен в виде . пЬлупроводникового элемента и-1-p-t-n структуры, смещаемой относительно геометрических осей волновода (1J.

Недостатки автоматического СВЧ влагомера — низкая линейность выходного напряжения, воздействующего на уравновешивающий аттенюатор, обусловленная нелинейностью вольтамперных характеристик диодов детекторных секций, и сложность компенсации нелинейности выходного напряжения путем перемещения о-I-p-t и структу.-, ры, причем компенсация нелинейности выходного напряжения во всем диапазоне вольтамперной характеристики диодов детекторных секций практически невозможна.

Наиболее близким к предлагаемому является сверхвысокочастотный влагомер, содержащий генератор, соединенный с разветвителем мощности, одно плечо которого соединено с измерительным каналом, содержащим передающую антенну и приемную антенну, соединенную с первым детектором, а другое плечо соединено с опорным каналом, содержащим уравновешивающий аттенюатор, соединенный со вторым детектором, причем оба детектора соединены со входом блока сравнения, индикатор Г21.

Однако известный СВЧ влагомер имеет большую погрешность измерения и ограниченный диапазон измерения.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерения.

Для этого в сверхвысокочастотный влагомер, содержащий генератор, соединенный с разветвителем мощности, 877413

5 чения Равного значению мощности в измерительном канале. В момент равенства этих напряжений на выходе блока 8 сравнения вырабатывается сигнал, запрещающий прохождение импульсов с генератора 11 счетных импульсов на индикатор 13 и одновременно переводящий ГЛИН 9 в исходное состояние.

Продолжительность работы ГЛИН 9, про. порциональная числу импульсов генератора 11 счетных импульсов, находится н прямой зависимости от влажности и определяется разностью приложенных к блоку 8 сравнения напряжений.

Предлагаемый СВЧ влагомер обеспе20 чивает повышение точности измерений, расширение диапазона и увеличение быстродействия измерений.

Так, испытания предлагаемого СВЧ влагомера показали, что погрешность измерения затухания СВЧ энергии н диапазоне от 0 до 45 дБ составляет

0,65% (абс).

Формула изобретения одно плечо которого соединено с измерительным каналом, содержащим передающую антенну и приемную антенну, соединенную с первым детектором, а другое плечо соединено с опорным каналом, содержащим уравновешивающий аттенюатор, соединенный со вторым детектором, причем оба детектора соединены со входом блока сравнения, индикатор, введены генератор линейно изменяющегОся напряжения, генератор тактовых импульсов, генератор счетных импульсов и блок управления, причем один иэ входов блока управления соединен с выходом блока сравнения а два других входа соединены с выходами генератора тактовых импульсов и генератора счетных импульсов, один выход блока управления соединен с

Индикатором, а другой — с генерато,ром линейно-изменяющегося напряжения, соединенного с другим входом уравновешивающего аттенюатора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема СВЧ влагоМера.

Снерхнысокочастотный влагомер содержит генератор 1, соединенный с разветвителем 2 мощности, одно плечо которого соединено с измерительным каналом, содержащим передающую антенну 3 и приемную антенну 4, сое.— диненную с перным детектором 5, а другое плечо соединено с опорным каналом, содержащим уравновешивающий аттенюатор 6, соединенный со вторым детектором 7, причем оба детектора

5,7 соединены со входом блока 8 сравнения, генератор 9 линейно-изменяющегося напряжения, генератор 10,тактовых импульсов, генератор 11 счетных импульсов, блок 12 управления и индикатор 13, 14 (исследуемый материал). 4О

Сверхвысокочастотный влагомер работает следующим образом.

Поступающий с генератора 1 сигнал сверхвысокой частоты делится н разветвителе 2 мощности в пропорциональном отношении между опорным и измерительным каналами, а затем, пройдя исследуемый материал 14, ослабляется им и в блоке 8 сравнения в виде сигнала постоянного тока сравнивается с сигналом опорного канала, по которому в первый момент сигнал проходит без ослабления.

Периодически с паузой, достаточной для отработки цифропечати и визуального наблюдения результата из мерения на индикаторе 13, например на цифровом табло, генератор 10 тактовых импульсов через блок 12 управления запускает одновременно генератор 11 счетных импульсов и гене- ф) ратор 9 линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН).

Получив разрешение от генератора

10 тактовых импульсов, импульсы с генератора 11 счетных импульсон че- $5 реэ блок 12 управления начинают г:.с- тупать на индикатор 13 до тех пср, пока ГЛИН 9 посредством уравновешивающего аттенюатора 6 не ослабит

СВЧ энергию н опорном канале до энаСверхвысокочастотный влагомер, содержащий генератор, соединенный с

Разветвителем мощности, одно плечо которого соединено с измерительным каналом, содержащим передающую антенну и приемную антенну, соединенную с первым детектором, а другое плечо соединено с опорным каналом, содержащим уравновешивающий аттенюатор, соединенный со вторым детектором, причем оба детектора соединены со входом блока сравнения, и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, в него введены генератор линейно изменяющегося напряжения, генератор тактовых импульсов, генератор счетных импульсов и блок управления,причем один из входов блока управления соединен с выходом блока сравнения, а два других входа соединены с выходами генератора тактовых импульсов и генератора счетных импульсов, оцин выход блока управления соединен с индикатором, а другой — с генератором линейно изменяющегося напряжения, соединенного с другим входом уравновешивающего аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское снидетельство СССР

Р 315996, кл. G 01 N 23/24, 1970.

2. Бензарь В.К. Техника СВЧ влагометрии. Минск, 1974, с.250, рис.190 (прототип).

877413

Составитель Г..Челей

Редактор Е.Дичинская Техред Т.Маточка Корректор С.ШекМар

Тираж 910 Подписное

Заказ 9604/67 тета СССР

ВНИИНИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4