Емкостной способ определения параметровматериала

 

(ii) 425I32

Союз Советснил

Социалистических

Респубпин (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 23.03.71 (21) 1636289 26-9 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 24,09.74 (51) М. Кл. G Olr 27/26

G 01r 31/00 йоударстоенный комитет

Соввта Министров СССР на долам изобретений и открытий (53) УДK 621.317.335.3 (088.8) (72) Автор изобретения

И. Г. Матис

Институт механики полимеров АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) ЕМКОСТНОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛ ЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерегппо диэлектрических и геометрических параметров материалов емкостным способом.

Известен способ измерения диэлектрических свойств материала, основанный на измерении параметров измерительного конденсатора при двух различных глубинах проникновения электрического поля в исследуемом материале, соответствующих различным распределениям напряженности электрического поля в нем и определении результата по разности полных измеренных сопротивлений.

Однако известный способ измерения не позволяет измерять один диэлектрический параметр с исключением влияния одного геометрического параметра.

Целью изобретения является обеспечение возможности многопараметрового контроля диэлектрических и геометрических параметров слоистых сред.

Сущность способа заключается в том, что периодически изменяют глубину проникновения электрического поля в исследуемый материал между двумя крайними значениями, снимают амплитудно-временные осциллограммы параметров конденсатора в эталонной однородной и в исследуемой среде и по характеристикам обеих осцилограмм определяют интересующие диэлектрические и геометрические параметры.

Сущность изобретения пояснепа примером примене»ия способа для двухпараметрового

5 контроля диэлектрической проницаемости и толщины исследуемого материала.

На фиг. 1 приведены кривые изменения емкости конденсатора С от толщины d материа10 ла; на фиг. 2 — изменение емкости конденсатора С во времени t; на фиг. 3 — схема установки обкладок измерительного конденсатора на поверхности исследуемого материала.

Кривые изменения емкости конденсатора в

15 зависимости от толщины материала (см. фиг. 1) приведены только для трех значений глубины проникновения электрического поля в исследуемый материал: для среднего значения (кривая 1). для минимального значе20 ния (кривая 2) и для максимального значения (кривая 3) .

С целью упрощения на фпг. 1 не приведены другие промежуточные значения глубин проникновения поля при непрерывном ее изме25 нении (в простейшем случае достаточно не менее двух фиксированных значений глубин проникновения). Для частного значения толщины материала д==д, и периодическом изменении глубины проникновения электрического

30 поля емкость конденсатора изменяется от

425132 среднего значения (точка а на кривой 1), до максимального (точка б на кривой 2) и до минимального значения (точка в на кривой 3).

Развертку этого процесса во времени дает график 4, приведенный на фиг. 2.

В данном примере диапазон изменения толщины Ad подобран на участке кривых изменения емкости, где чувствительность конденсатора к толщине материала одинакова. Поэтому изменение только толщины материала 10 вызывает изменение среднего значения Со конденсатора, амплитудное значение остается постоянным.

Изменение только диэлектрической проницаемости вызывает изменение емкости кон- 15 денсатора от среднего значения а на кривой

5 до максимального значения б на кривой 6 и до минимального значения в на кривой 7.

Следовательно, изменится как амплитудное значение, так и среднее значение Со емкости 20 конденсатора (кривая 8 на фиг. 2).

Таким образом, зная амплитудное и среднее значение емкости конденсатора при периодически изменяющейся глубине проникновения электрического поля, можно одновре- 25 менно определить два параметра: диэлектрическую проницаемость и толщину контролируемого материала.

Более подробное исследование формы осциллограмм параметров измерительного кон- 30 денсатора с периодически изменяющейся глубиной проникновения поля даст возможность определить более, чем два параметра.

Предмет изобретения

1. Емкостной способ определения параметров материала, основанный на измерении характеристик заполненного исследуемым материалом измерительного конденсатора при двух глубинах проникновения электрического поля в материале, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности многопараметрового контроля диэлектрических и геометрических параметров слоистых сред, осуществляют периодическое изменение глубины проникновения электрического поля в исследуемый материал между двумя крайними значениями, снимают амплитудно-временные осциллограммы параметров конденсатора в эталонной однородной и в исследуемой среде и по характеристикам обеих осциллограмм определяют интересующие диэлектрические и геометрические параметры.

2. Способ по п. 1, отл ич а ющи йся тем, что изменение глубины проникновения поля в однородной среде производят по синусоидальному закону.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что емкость измерительного конденсатора при периодическом изменении глубины проникновения поля в однородной среде поддерживают постоянной.

425132

Фиг 1

1 (J

Составитель А. Рассмотров

Корректор Н, Аук

Редактор А, Зиньковский

Техред Е. Борисова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2465/11 Изд. № 801 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5