Способ измерения электрических и магнитных характеристик сред

 

Изобретение может быть использовано для измерения диэлектрической проницаемости, магнитной проницаемости и электропроводности. Образец испытуемой среды размещают внутри датчика, включенного в колебательный контур. Посредством увеличения напряжения питания задают значение амплитуды (А) первого полупериода возбуясденных колебаний (ВК). Изменяя величину активного сопротивления, шунтирукзщего виток, от больших значений к меньшим, регистрируют значение А второго полупериода ВК. А первого полупериода ВК поддерживают постоянной путем увеличения напряжения питания. Уменьшение величины сопротивления среды ведет к уменьшению А второго полупериода свободных колебаний. Для измерения диэлектрической проницаемости среды в качестве конденсатора колебательного контура используют емкостный датчик. Способ может использоваться до определения магнитной проницаемости среды . При этом большей магнитной проницаемости соответствует более высокий по уровню сигнал на выходе устройства. При определении остаточной намагниченности среды контур ударного возбуждения должен содержать ферритовьй сердечник. В этом случае используется зависимость магнитной проницаемости сердечника контура ударного возбуждения от напряженности магнитного поля, пронизывающего сердечник. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л О9. to to ю а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„.SU,,„13722 (51) 4 С 01 N 27/00

1 ,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4019853/24-21 (22) 27.01.87 (46) 07.02.88. Бюл. 11(5 (75) А.Н.Хныкин (53) 621.317 (088.8) (56) Методы разведочной геофизики.

Вып. 13. Электрораэведка. — Л.: Недры, 1971, 213 с.

Авторское свидетельство СССР

И 405080, кл. G 01 R 27/10, 1971. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

И МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕД (57) Изобретение может быть использовано для измерения диэлектрической проницаемости, магнитной проницаемости и электропроводности. Образец испытуемой среды размещают внутри датчика, включенного в колебательный контур. Посредством увеличения напряжения питания задают значение амплитуды (А) первого полупериода возбужденных колебаний (ВК). Изменяя величину активного сопротивления, шунтирукщего виток, от больших значений к меньшим, регистрируют значение А второго полупериода ВК. А первого полупериода ВК подцерживают постоянной путем увеличения напряжения питания. Уменьшение величины сопротивления среды ведет к уменьшению А второго полупериода свободных колебаний. Для измерения диэлектрической проницаемости среды в качестве конденсатора колебательного контура используют емкостный датчик.

Способ может использоваться до определения магнитной проницаемости среды. При этом большей магнитной проницаемости соответствует более высокий по уровню сигнал на выходе устройства. При определении остаточной намагниченности среды контур ударного возбуждения должен содержать ферритовый сердечник. В этом случае используется зависимость магнитной проницаемости сердечника контура ударного возбуждения от напряженности магнитного поля, пронизывающего сердечник. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1372

Пзобретение может быть использовано для измерения диэлектрической прошщаемост««, магнитной проницаемости и электропроводности.

Цель изобретения — расширение области применимости способа за счет увеличения диапазона допустимых изменений физических характеристик испытуемой среды, достигается тем, что проводится измереш«е амплитуды затухающих колебаш«й в контуре при ударном возбуждении, благодаря чему расширяется область допустимых значений параметров испытуемой среды.

На чертеже изображено устройство, реал««зую«.«ее предлагаемьп< способ.

Устройство содержит колебательный контур 1, в индуктивном контакте с которым помещена испытуемая среда 2, ключевой каскад на транзисторе 3, детектор 4, регистрирующий прибор.

Способ осуществляют следующим образом.

На базу транзистора 3 импульсного генератора подаются импульсы, отпирающие транзистор, и в контуре 1 возбуждаются затухающие колебания.

Посредством постепенного увеличения напряжения питания задают значение амплитуды первого полупериода возбужденных колебаний и, изменяя величину активного сопротивления, шунтирующего виток, от больших значений к меньшим, регистрируют значение амплитуды второго полупериода возбужденных колебаний. Амплитуду первого полупериода возбужденных колебаний поддерживают постоянной путем увеличения напряжения питания.

Уменьшение величины сопротивления среды ведет к уменьшению амплитуды второго полупериода свободных колебаний, вплоть до пол««ого вырождения колебаний.

Для измерения диэлектрической проницаемости среды в качестве конденсатора, входящего в контур, используют емкостньп« датчик, внутрь которого помещается образец испытуемой среДы.

Амплитуду первого полупериода возбужденных колебаний поддерживают постоянной, При увеличении диэлектрической проницаемости меняется коэффициент заполнения промежутка между возбуждающими импульсами, затухающими колебаниями, меняется вклад каждого

226 2 полупериода ««а коэффициент заполнения, так как одно и то же количество высокочастотных колебаний занимает значительно меньший по времени про5 межуток, чем то же количество низкочастотных колебаний, что в свою очередь сказывается при детектировании колебаний. Так, при малой диэлектрической проницаемости, соответствующей малой емкости датчика, сигнал на входе детектора устройства минимальньп«, при большой диэлектрической проницаемости — максимальный.

1г Способ может использоваться для определения магнитной проницаемости среды; суть происходящих при этом явлений аналогична рассмотренной, так как при изменении магнитной прони20 цаемости среды период высокочастотных колебаний также меняется, что в свою очередь отражается на коэффициенте заполнения колебаниями промежутка между возбуждающими импульсами, при

25 этом большей магнитной проницаемости среды соответствует более высокий по уровню сигнал на выходе устройства.

Предлагаемый способ может быть

30 использован при определении остаточной намагниченности среды. В этом случае контур ударного возбуждения должен содержать ферритовый сердечник, при этом используется зависи 5 мость магнитной проницаемости сердечника контура ударного возбуждения от напряженности магнитного поля, пронизывающего сердечник. Суть происходящих при этом явлений аналогична

40 изложенной для определения диэлектрической проницаемости сред.

При увеличении напряженности магнитного поля, пронизывающего сердечник, магнитная проницаемость умень45 шается, уменьшается при этом период возбужденных колебаний и коэффициент заполнения промежутка между возбуждающими импульсами, что ведет к уменьшению напряжения на выходе устройст50 ВаПри осуществлении способа для достижения повышенной чувствительности при измерении малых значений физических характеристик сред целесообразнее поддерживать постоянной амплитуду второго полупернода свободных колебаний, а величину физических характеристик сред определять по амллитуде нечетных полупериодов колебаний, 1372226

Составитель В.Степанкин

Техред М. Ходанич Корректор В. Гирняк

Редактор Н.Тупица

Заказ 476/36

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 при этом амплитуду второго полупериода свободных колебаний поддерживают постоянной путем изменения величины напряжения, подводимого к контуру, для возбуждения затухающих колебаний.

Ф о р м у л а изобретения

1. Способ измерения электрических 1р и магнитных характеристик сред, заключающийся в том, что образец испытуемой среды помещают внутри индуктивного или емкостного датчика, включенного в колебательный контур, изме- 15 ряют параметры колебаний в колебательном контуре, сравнивают их с эталонными значениями для образцов сред с известными характеристиками и по результатам сравнения судят о 20 величине электрических и магнитных характеристик испытуемой среды, отличающийся тем, что, с целью расширения области применимости способа эа счет увеличения до- 25 пустимого диапазона изменения электрических и магнитных характеристик испытуемой среды, в колебательном контуре возбуждают затухающие колебания, определяют амплитуду первого полупериода затухающих колебаний, устанавливают на заданном уровне путем изменения напряжения, возбуждающего колебательный контур, и измеряют амплитуды четных полупериодов затухающих колебаний.

2. Способ по,п.1, о т л и ч а юшийся тем, что измеряют средневыпрямленное значение четных полупериодов затухакщих колебаний.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности, определяют и поддерживают на заданном уровне амплитуду второго полупериода затухающих ,колебаний, измеряют амплитуды нечетных полупериодов затухающих колебаний.

4. Способ по п.3, о т л и ч а юшийся тем, что измеряют средневыпрямленное значение нечетных полупериодов затухающих колебаний.