Устройство для определения диэлектрическойпроницаемости pactbopob

Авторы патента:

G01N22 - Исследование или анализ материалов с использованием сверхвысоких частот (G01N 3/00- G01N 17/00,G01N 24/00 имеют преимущество)

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 853501 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Занвлено 08. 10. 79 (21) 2826968/18-09 (5t)M. Кл.

G 01 N /00 с присоединением заявки ¹

Государстееииый комитет (2;1) Приоритет

ll0 делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29

Дата опубликования описании 09.06,81 (5Ç) УДК 621. 317. .333.3 (088.81 сельского хозяйства (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОНИЦАЕМОСТИ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может использовать-. ся при определении малых концентраций водных растворов в химической, пищевой промышленности.

Известно устройство для определе5 ния диэлектрической проницаемости растворов, содержащее сверхвысокочастотный генератор, соединенный с первым Т-мостом к первому плечу

10 которого подключены первый аттенюатор, соединенный с первой измерительной ячейкой,а ко второму плечу-второй, третий и четвертый аттенюаторы, фазовращатель, второи Т-мост, выход кото рого через детектор подключен к индикатору. При этом первая измерительная ячейка состоит из двух последовательно установленных кювет соответственно для раствора и растворителя с размещенными в них входными и выходными волноводами, жестко закрепленными в корпусе, причем кюветы сочленены подвижным волноводом 1 .

Однако необходимость многократного измерения выходного сигнала в каждом из двух плеч Т-моста снижает точвЂ” ность измерений.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерений.

Для этого в известное устройство для определения диэлектрической проницаемости растворов введена вторая измерительная ячейка, аналогичная первой, жестко соединенная с первой ъ перемычкой, закрепленной на .юдвижных волноводах, причем выход первой измерительной ячейки через третий аттенюатор подключен к первому плечу второго Т-моста, а второй нттенюатор через последовательно соединенные вторую измерительную ячейку, четвертый аттенюатор и фаэовращатель подключен к второму плечу второго Т-моста.

На чертеже показан общий вид предзоженного устройства в разрезе.

85350

Устройство для определения диэлектрической проницаемости растворов содержит сверхвысокочастотный генератор

1, T-мосты, 2,3, детектор 4, индикатор 5, измерительные ячейки 6,7 аттенюаторы 8-11,фазовращатель. 12, перемычку 13 и корпус 14, причем каждая из измерительных ячеек 6,7 со;.тоит из двух кювет 15,16 и 17 18 входных и выходных волноводов 19,20 и 21,22 l0 и подвижного волновода 23,24. Кроме того, устройство содержит микрометрический винт 25, подвижная часть 26 которого жестко скреплена с перемычкой 13, а неподвижная часть 27 жестко 15 закреплена на корпусе 14. .Устройство работает следующим обр-.вЂ”

l зом.

Перед началом измерений в кюветы

15-18 помещают раствор и растворитель, 20 причем исследуемый раствор помещают в кюветы 16 и 10, а растворитель с известной вЂ” в кюветы 15 и 17. Подвижные волноводы 23,24 устанавливают в среднее положение с помощью микро- 25 метрического> винта 25.

Определение диэлектрической проницаемости растворов состоит иэ трех этапов.

На первом этапе достигается баланс 30

Т-мостов 2,3 с помощью аттенюаторов

10 и 11. Равенство сигналов в плечах устройствах контролируется индикатором 5 с помощью детектора 4 и аттенюаторов 8 и 9 путем их поочередного 55 полного выведения. После достижения баланса производится измерение сигна ла в одном из плеч устройства и суммарного сигнала на детекторе 4 °

При этом.с помощью фазовращателя 40

12 создается такой начальный сдвиг фаз, чтобы общий сигнал в детекторе

4 был достаточнб чувствителен к изменению фаз в каждом из плеч устройства. 45

На втором этапе производится первая разбалансировка Т-мостов 2,3 путем перемещения вниз подвижных волноводов 23,24 с помощью микрометрического винта 25. Затем измеряется 50 вновь суммарный сигнал на детекторе 4.

На третьем этапе производится втор" разбалансировка Т-мостов в противоположную сторону, для чего 55 подвижные -волноводы 23, 24, пере,мещают вверх на такую же, как и в первой разбалансировке, величину

4 относительно первоначального уровня и опят| измеряют суммарный сигнал на детекторе 4.

По полученным измерениям при известных проницаемсстях растворителя находят проницаемость раствора.

Описанное устройство повышает точность определения диаэлектрической проницаемости растворов и тем самым расширяет область применения сверхвысокочастотного анализа свойств веществ при физико-химических и биофизических исследованиях как в лабораторных, так и в промышленных условиях.

Формула изобретения

Устройство для определения диэлектрической проницаемости растворов, содержащее сверхвысокочастотный генератор, соединенный с первым Т-мостом, к первому плечу которого подключены первый аттенюатор, соединенный с первой измерительной ячейкой, а к второму пг;ечу вЂ” второй, третий, четвертый аттенюаторы, фазовращатель, второй

Т-мост, выход которого через детектор подключен к индикатору, при этом первая измерительная ячейка состоит из двух последовательно установленных кювет соответственно для раствора и растворителя с размещенными в них входными и выходными волноводами, жестко закрепленными в корпусе, причем кюветы сочленены подвижным волноводом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введена вторая измерительная ячейка„ аналогичная первой, жестко соединенная с первой перемычкой, закрепленной на подвижных волноводах, причем выход первой измерительной ячейки через третий аттенюатор подключен к первому пле чу второго Т-моста- а второй аттейюатор через последовательно соединенные вторую измерительную ячейку, четвертый аттенюатор .и фазовращатель подключен ко второму плечу второго Т-моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кашпур В.А. Малеев В.Я. Дифференциальный метод измерения в миллиметровом диапазоне длин волн диэлектрической проницаемости растворов с большими потерями, ПТЗ, 1971, Р 3., с.140 (прототип) °

85350) Составитель Е. Любимова

Редактор Б. Федотов Техред Ж.Кастелевич Корректор В. Синицкая

Заказ 564) 18 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,

Устройство для определения диэлектрическойпроницаемости pactbopob

Способ дефектоскопии ферромагнитныхкристаллов // 828039

Устройство для измерения ионосферногопоглощения радиоволн // 823992

Устройство для контроля толщины // 823991

Электронно-парамагнитный анализаторсостава // 823990

Устройство для измерения влажностисыпучих материалов b потоке // 815607

Способ измерения влажности сыпу-чих материалов b потоке // 813212

Устройство для дефектоскопиидиэлектриков // 813211

Устройство для измерения удельногосопротивления высокоомных полупро-водниковых материалов и временижизни свободных носителей toka // 813210

Способ измерения диэлектрических характеристик веществ и устройство для его осуществления // 809952

Способ исследования подповерхностных слоев объектов // 2101694

Изобретение относится к радиолокации, а именно к способам исследования подповерхностных слоев различных объектов

Способ изменения свойств материалов и устройство для его осуществления - генератор "эмитоп" // 2102233

Изобретение относится к созданию материалов с заданными свойствами при помощи электрорадиотехнических средств, что может найти применение в химической, металлургической, теплоэнергетической, пищевой и других отраслях промышленности

Датчик поточного влагомера // 2102731

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения влажности, и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, где влажность является контролируемым параметром материалов, веществ и изделий

Способ определения диэлектрической проницаемости материала // 2103673

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике измерений макроскопических параметров сред и материалов, и, в частности, может использоваться при неразрушающем контроле параметров диэлектрических материалов, из которых выполнены законченные промышленные изделия

Устройство для контроля электромагнитной сплошности поверхности изделий // 2103674

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для неразрушающего контроля состояния поверхности конструкционных материалов и изделий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и приборостроения

Устройство для контроля дефектов в изделиях из диэлектрических материалов // 2103700

Изобретение относится к технике измерений с помощью электромагнитных волн СВЧ диапазона и может использоваться для дефектоскопии строительных материалов различных типов с различной степенью влажности

Компьютерный томограф // 2103920

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может использоваться для томографического исследования объектов и медицинской диагностики при различных заболеваниях человека, а также для лечения ряда заболеваний и контроля внутренних температурных градиентов в процессе гипертермии

Способ определения границ фазовых переходов в полимерах // 2104515

Изобретение относится к области исследования свойств и контроля качества полимеров в отраслях промышленности, производящей и использующей полимерные материалы

Способ исследования объектов квч воздействием // 2108566

Изобретение относится к исследованию объектов, процессов в них, их состояний, структур с помощью КВЧ-воздействия электромагнитных излучений на физические объекты, объекты живой и неживой природы и может быть использован для исследования жидких сред, растворов, дисперсных систем, а также обнаружения особых состояний и процессов, происходящих в них, например аномалий структуры и патологии в живых объектах

Устройство для измерения сплошности потоков криопродуктов // 2108567

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сплошности потоков диэлектрических неполярных и слабополярных сред, преимущественно криогенных