Волноводная ячейка для определения влажности жидкого материала

 

Изобретение относится к технике измерения диэлектрических свойств материалов, например влажности, и может быть использовано в сверхвысокочастотной влагометрии неводных жидкостей, например гликолей, ацетона, аминов и др. , в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение чувствительности измерения влажности жидких материалов низкого влагосодержания - достигается тем, что в волноводной ячейке для определения влажности жидкого материала, содержащей отрезок волновода, внутри которого установлена свернутая в спираль капиллярная диэлектрическая трубка, последняя огибает по меньшей мере один диэлектрический вкладыш. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к технике измерения физических свойств материалов, например влажности, и может быть использовано в сверхвысокочастотной влагометрии неводных жидкостей, например гликолей, аминов, ацетона, спиртов и других растворов в различных отраслях промышленности.

Известна волноводная ячейка для определения влажности жидкого материала по затуханию энергии СВЧ в электромагнитном поле прошедшей волны, представляющая собой отрезок прямоугольного волновода с отверстием в широкой стенке, через которое пропущена фторопласта трубка с протекающим в ней исследуемым материалом (Бензарь В.К. Техника СВЧ-влагометрии, - Минск: Вышейшая школа, 1974. - с. 229 - 230).

Но эта ячейка обладает недостаточной чувствительностью и точностью измерения ввиду потерь на побочное излучение через отверстие в широкой стенке волновода и ограниченного количества исследуемого материала.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату является волноводная ячейка для определения влажности жидкого материала, содержащая отрезок прямоугольного волновода, внутри которого установлена диэлектрическая трубка в виде капилляра, свернутого в плоскую спираль, установленную параллельно узким стенкам, концы которой выведены через отверстие в широкой стенке (Авторское свидетельство СССР N 1242783, кл. C 01 N 228040, 1984).

Однако известная ячейка обладает недостаточной чувствительностью измерения влажности жидких материалов в диапазоне низкого влагосодержания.

Цель изобретения - повышение чувствительности измерения влажности жидких материалов с низким влагосодержанием.

Поставленная цель достигается тем, что в волноводной ячейке для определения влажности жидкого материала, содержащей отрезок волновода, внутри которого установлена свернутая в спираль капиллярная диэлектрическая трубка, последняя отгибает по меньшей мере один диэлектрический вкладыш, установленный в волноводе.

Новыми признаками заявляемого технического решения являются: в отрезке волновода установлен по меньшей мере один диэлектрический вкладыш; диэлектрическая трубка огибает диэлектрические вкладыши.

Известных решений, где бы диэлектрическая трубка огибала по меньшей мере один диэлектрический вкладыш, не обнаружено.

Известны технические решения, когда в волноводе устанавливают набор диэлектрических вкладышей, но для согласования в линии передач (Справочник по элементам радиоэлектронных устройств/ под ред. Дулина В.Н., Жука М.С. - М.: Энергия, 1977, с. 470).

Сочетание известного и неизвестного технических решений в заявляемом изобретении позволяет повысить чувствительность измерения влажности более чем в 3 раза.

Заявляемая волноводная ячейка, представленная на чертеже двумя вариантами, состоит из отрезка волновода 1, в котором с шагом 1/4λ установлены диэлектрические вкладыши 2 (например, керамические, пластмассовые и др.), которые огибает в плоскости вектора E диэлектрическая (например, фторопластовая) трубка 3, выполненная в виде капилляра.

Исследования проводились на серийно выпускаемом лабораторном СВЧ-влагометре "ТЕСТ-100", госреестр N 11841-89 в нормальных условиях.

В процессе исследования измерена влажность гликолей, ацетона различной концентрации с помощью известной и заявляемой волноводных ячеек.

Результаты исследования сведены в таблицу.

Как видно из данных таблицы, чувствительность измерения с помощью заявляемой волноводной ячейки увеличилась по сравнению с прототипом в 3 раза. Использование заявляемой волноводной ячейки в приборе "ТЕСТ-100" позволит расширить нижний предел диапазона измерения влажности неводных жидкостей, например спирта, гликолей, ацетона, амина, с 4 до 0,2%.

Модернизированный прибор "ТЕСТ-100" с заявляемой волноводной ячейкой прошел ведомственную поверку и передан на завод-потребитель для входного контроля влажности жидких реагентов с малым влагосодержанием.

Формула изобретения

Волноводная ячейка для определения влажности жидкого материала, содержащая отрезок волновода, внутри которого установлена свернутая в спираль капиллярная диэлектрическая трубка, отличающаяся тем, что последняя огибает по меньшей мере один диэлектрический вкладыш.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2