Способ бесконтактного определения диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков в ка- диапазоне

Использование: для создания устройств бесконтактного измерения диэлектрической проницаемости жидкостей. Сущность изобретения заключается в том, что способ измерения диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков заключается в том, что исследуемую среду облучают по нормали плоской электромагнитной волной, в которой опускается плоская металлическая пластина, определяется зависимость интенсивности отраженного поля от ширины слоя исследуемой жидкости, при этом искомый параметр вычисляется по формуле, полученной из условий интерференции на диэлектрическом слое. Технический результат: обеспечение возможности значительно быстрее и точнее определять диэлектрическую проницаемость жидких диэлектриков. 3 ил.

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для создания устройств бесконтактного измерения диэлектрической проницаемости жидкостей. В частности, способ может быть применён для контроля качества некоторых жидких нефтепродуктов.

Суть изобретения заключается в вычислении диэлектрической проницаемости с учетом положений максимума и минимума интерференционной зависимости коэффициента обратного отражения от ширины слоя исследуемой жидкости.

Существуют способы бесконтактного определения диэлектрической проницаемости жидкостей, заключающийся в том, что образцы облучают электромагнитным полем и измеряют параметры искаженного сигнала [патент РФ №2610878, №2306572, №2194270, №2563581, №2234075].

Прототипом данной заявки является способ бесконтактного определения комплексной диэлектрической проницаемости полупроводящих жидкостей, в котором искомое значение определялось подбором при расчете теоретической зависимости интенсивности отраженного поля от глубины погружаемой пластины и её сравнением до максимального совпадения с измеренной [патент РФ №2688825].

Соответственно недостатком этого способа является трудозатратность по времени расчетов, а так же необходимость разработки методов отвечающих за максимальное совмещение максимумов и минимумов интерференционных картин.

Предлагаемый способ позволяет значительно быстрее и точнее определять диэлектрическую проницаемость жидких диэлектриков.

Технический результат достигается тем, что исследуемую жидкость облучают по нормали плоской электромагнитной волной, в которой опускается металлическая пластина; определяется зависимость интенсивности отраженного поля от ширины слоя исследуемой жидкости, отличающийся тем, что искомый параметр вычисляется по формуле, полученной из условий интерференции на диэлектрическом слое: , - скорость света в вакууме, - частота облучающего поля, и - положение ближайших максимума и минимума интенсивности поля.

На фиг. 1. представлена реализация способа. Рупорные антенны излучают (1) и принимают (2) линейно поляризованную электромагнитную волну по нормали к поверхности жидкости (3), а поворотом направляющих штырей (4 и 5) обеспечивается положение металлической пластины (6) - толщина зондируемого слоя. Поворот направляющих на угол 45 ° при шаге резьбы 1 мм будет соответствовать поднятию или опусканию пластины на 1 мм/8=0.125 мм.

На фиг. 2 приведена измеренная зависимость интенсивности отраженного поля от глубины погружения металлической пластины в трансформаторное масло при .f= 36/6 ГГц.

На фиг. 3 приведена частотная зависимость диэлектрической проницаемости исследуемой жидкости. Данные 1 получены с помощью метода открытого волновода (радиоспектроскоп Е8363В фирмы Agilent Technologies, измерительная ячейка 85070Е–030, коаксиальный кабель 85070Е–032, штатив 85070Е–001), а данные 2 вычислены предложенным способом.

Способ измерения диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков, заключающийся в том, что исследуемую среду облучают по нормали плоской электромагнитной волной, в которой опускается плоская металлическая пластина, определяется зависимость интенсивности отраженного поля от ширины слоя исследуемой жидкости, отличающийся тем, что искомый параметр вычисляется по формуле, полученной из условий интерференции на диэлектрическом слое: , где - скорость света в вакууме, - частота облучающего поля, и - положение ближайших максимумов и минимумов интенсивности поля.