Сверхвысокочастотное устройство дляизмерения диэлектрической прони-цаемости

 

О П И С А Н И Е ц328!22

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Фщиалистичевких

Реопублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27 .11.78 (21) 2689181/18-09 с присоединением заявки № (51) М. Кл. б 01К 27/26 (43) Опубликовано 07 .05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 621.317.335, .3 (088.8) ло делал изобретений и етирытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (54) CBEPXBblCOKOЧАСТОТНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ тооУАеротвенный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в контрольно-измерительной технике для измерения влажности диэлектрических материалов.

Известно сверхвысокочастотное устройство для измерения диэлектрической проницаемости, содержащее генератор, соединенный с излучающей антенной, детектор и индикатор (1).

Однако известное устройство не обеспечивает достаточную точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Для этого в сверхвысокочастотное устройство для измерения диэлектрической проницаемости, содержащее генератор, соединенный с излучающей антенной, детектор и индикатор, введены толщиномер и последовательно соединенные усилитель, формирующий блок, триггер и ключ, другой вход которого соединен с выходом толщиномера, при этом вход детектора жестко соединен с измерительным наконечником толщиномера на расстоянии, кратном половине длины волны от поверхности исследуемого материала, а его выход соединен с входом усилителя, а индикатор включен на выходе ключа.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит генератор 1, излу5 чающую антенну 2, детектор 3, усилитель

4, формирующий блок 5, триггер 6, ключ 7, толщиномер 8, измерительный наконечник

9 толщиномера, индикатор 10.

Сверхвысокочастотное устройство для из10 мерения диэлектрической проницаемости работает следующим образом.

В исходном положении ролик 11 толщиномера 8 касается металлической поверхности форматного барабана 12. По мере уве15 личения толщины асбестоцементного наката на форматном барабане 12 ролик 11 отходит, увлекая за собой жестко связанный с измерительным наконечником 9 детектор

3, и расстояние его от поверхности наката все время остается постоянным и кратным

1/2 длины волны (на практике половине длины волны). Показания толщиномера 8 через ключ 7 проходят на индикатор 10, От излучающей антенны 2, подключенной к генератору 1, электромагнитные колебания

СВЧ с плоским фронтом и длиной волны Х распространяются нормально к поверхности материала 13, расположенного на металлической отражающей подложке, которой в

gp частном случае в процессе изготовления

828122 асбестоцементного наката является поверхность форматного барабана 12 листоформомочной машины. Отраженные от поверхности материала 13 электромагнитные колебания принимаются детектором 3. В про- 5 цессе нарастания толщины материала 13 от нуля до некоторого заданного значения при некотором значении толщины с4, меньшем заданной толщины наката с4, устанавливается стоячая волна, При этом толщина на- 10 ката такова, что в ней укладывается целое число полуволн Х,, где Х. — длина волны

Л в материале 13, т. е. d, = Й вЂ”, 2 где 1=1, 2, 3 (на практике выбираем 15

1=1).

Х

Поскольку Х = =, то зная d и Х, можно определить диэлектрическую проницаемость материала из зависимости 20

В момент возникновения стоячей волны детектор 3 попадает в узел стоячей волны и 25 сигнал на усилителе 4 соответствует экстремальному значению. С усилителя 4 сигнал поступает на формирующий блок 5, вырабатывающий в момент возникновения стоячих волн сигнал, вызывающий срабатыва- Зо ние триггера 6. Сигнал с триггера 6 поступает на управляющий вход ключа 7, который размыкает связь толщиномера 8 с индикатором 10. Последний фиксирует значение, соответствующее толщине материала з5

А, которая связана с диэлектрической проницаемостью приведенной выше зависимостью. Шкала индикатора 10 может быть отградуирована в единицах диэлектрической проницаемости или непосредственно в процентах влажности. По сигналу запускающего блока 14 устройство возвращается в первоначальное положение.

Описанный цикл измерения производится в течение каждого цикла загрузки форматного барабана 12.

Рабочая длина волны выбирается перед измерениями, исходя из конечной толщины асбестоцементного наката и вероятных значений разброса величины е.

Формула изобретения

Сверхвысокочастотное устройство для измерения диэлектрической проницаемости, содержащее генератор, соединенный с излучающей антенной, детектор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены толщиномер и последовательно соединенные усилитель, формирующий блок, триггер, сигнал с которого поступает на управляющий вход ключа, другой вход которого соединен с выходом толщиномера, при этом вход детектора жестко соединен с измерительным наконечником толщиномера на расстоянии, кратном половине длины волны от поверхности исследуемого материала, а его выход соединен с входом усилителя, а индикатор включен на выходе ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Брандт А. А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М., «Физико-математическая литература», 1963, с. 306 †3 (прототип).

828122

Составитель В. Маврин

Техред А. Камышникова

Редактор С. Титова

Корректор В. Нам

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1013/4 Изд. М 363 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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