Патент ссср 417718

 

4I77I8

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 15.Х11.1970 (№ 1498645/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 28.02.74. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликощшия описания 08.08.74

М. Кл. G 01п 27/22

Гасударственный комитет

Совета й1иннотров СССР

IIo делам изобретений и открытий

УДК 66-913 (088.8)

Автор изобретения

10. М. Романенко

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ВЕЩЕСТВА ПО ЕГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПОСТОЯННОЙ

Изобретение относится к области диэлектрических измерений физико-химических iарактеристик веществ.

Известны устройства для определения физико-химических характеристик веществ, например влажности, содержащие диэлектрический датчик, включенный в систему резонансного контура, автоколебательный режим в котором обеспечивается при помощи параллельно подключенного к нему возбудителя.

Однако такие устройства не обеспечивают достаточной точности измерений в условиях комплексного изменения резиспивпых параметров .контролируемого вещества.

Предлагаемое устройство содержит дополнительный возбудитель, выполненный в виде генератора напряжения и включенный последовательно с резонансным контуром. Для обеспечения оптимального режима работы устройства возбудители снабжены коммутаторами для избирательного подключения их к резонансному контуру. В тех случаях, когда в процессе измерений происходит изменение как сквозной проводимости, так и проводимости поляризационных потерь, возбудитель, выполненный в виде генератора напряжения, соединен с выходом возбудителя, включенного параллельно резонансному контуру.

Это позволяет повысить точность измерений при исследовании веществ с переменными резистивными параметрами.

На фиг. 1 приведена, принципиальная схема предлагаемого устройства, в котором исключается влияние резистивныx параметров контролируемого вещества при измерении его диэлектрической проницаемости; на фиг. 2— вариант прппцпппальной схемы устройства, ооеспеч ива ющей уменьшение влияния рези10 стивных параме1ров вещества па точность при их комплексном изменении в процессе измерений.

Устройство, приведенное на фпг. 1, содержит линейный возбудитель 1, выполненный в

1S виде автогеператора тока, подключенного с помощью ключа 2 параллельно резонансному контуру, состоящему из катушки 3 индуктивности и датчика 4, составляющие полной проводимости которого, представлены конденса20 тором 5, резистором 6 поляризационных потерь с сопротивлением г и резистором 7 сквозной проводи;:ости с сопротивлением R. Пос,чедовательно в этот контур с помощью переключателя 8 введен линейный возбудитель, вы25 полненный в виде автогенератора 9 напряжения V, на выходе которого включен частотомер 10, опредсля,ощпй значение резонансной частоты контура.

Порядок включения возбудителей в схему

30 устройства определяется видом и значением

417718

50 резистивных составляющих контролируемого вещества. В частности, на принципиальной схеме коммутаторы 8 и 2 устройства показаны в положении, при котором происходиткомпенсация поляризационных,потерь, характеризующихся резистором 6, для случая, когда

R((r и практически не влияет на результаты измерений.

В этом случае в контур включен генератор напряжения, выходное сопротивление которого устанавливается равным — r, в связи с чем исключается влияние резистора 6 на результаты измерений. Если же главной компонентой резистивной составляющей полной проводимости датчика является сопротивление R, характеризующее сквозную проводимость диэлектрического датчика, то вместо генератора напряжения с помощью ключа 2 параллельно контуру включают автогенератор 1 тока, сопротивление которого устанавливают равным — R.

При комплексном характере резистивной составляющей датчика в контур включают оба возбудителя, отрицательные внутренние сопротивления которых устанавливают равными соответствующим резистивным составляющим полной проводимости диэлектрического датчика, например, по экстремальным значениям резонансной частоты контура.

Если диэлектрическая проницаемость зависит от частоты, то измерения производят в моночастотном режиме.

Приведенная на фиг. 2 принципиальная схема варианта устройства, обеспечивающего уменьшение влияния на результаты измерений резистивных составляющих полной проводимости контролируемого вещества при комплексном их измепении в процессе его исследования, содержит возбудитель, выполненный в виде автогеператора тока на туннельном диоде 11, к выходу которого подключен генератор напряжения, выполненный в виде составного эмиттерного повторителя на полевом транзисторе 12 и биполярном транзисторе 13, нагрузкой которого является ленточный резистор 14, включенный последовательно с 1 С-контуром

15, в систему которого введен диэлектрический датчик 16. Питание устройства осущесгвляется от элемента 17, для включения которого служит ключ 18.

При введении в да чик 16 контролируемого вещества и замыкании ключа происходит изменение резонансной частоты колебательного контура, контролируемое частотомером 19, отградуированным в измеряемых величинах.

Поскольку при этом ввод энергии в контур осуществляется одновременно как параллельно, так и последовательно, то влияние резистивных параметров контролируемого вещества на показания частотомера снижается, в результате чего повышается точность измерений. Кроме того, поскольку при этом за счет нелинейности режима работы возбудителей в процессе измерений происходит стабилизация резистив ых параметров резонансной системы устройства, в целом его точность повышается и при комплексном характере изменения резистивных составляющих полной проводимости контролируемого вещества.

Конденсатор 20 снабжен отградуированной ,в измеряемых величинах шкалой и служит для обеспечения работы устройства в моночастотном режиме измерений, причем в этом случае частотомер служит индикатором настройки контура 15 с датчиком 16 на заданную частоту.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения физико-химических характеристик вещества ло его диэлектрической постоянной, содержащее диэлектрический датчик, включенный в резонансный контур, параллельно которому включен возбудитель, выполненный в виде генератора тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при исследовании веществ с переменными резистивными параметрами, последовательно в контур включен дополпптельньш возбудитель, выполненный в виде генератора напряжения.

2. Устройство по п. 1, о тл ич а ю щ ее с я тем, что, с целью обеспечения выбора оптимального режима работы устройства, возбудители соединены с контуром через коммутаторы.

3. Устройство по,пп. 1, 2, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности в условиях ком плексного изменения резпстивных составляющих полной проводимости вещества в процессе измерений, возбудитель, выполненный в виде генератора напряжения, включен на выход генератора тока, соединенного параллельно с резонансным контуром.

417718

4 !

1 ! ! Рог. 1

Риг

Составитель В. Гусева

Техрсд А. Камышникова

1;орректор Н. Торкина

Редактор И. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1758/4 Изд. № 1359 Тираж 651 Подписио.

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшшстров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5