Устройство для измерения влажности материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N22/04 

1 ,117 Изобретение относится к технике СВЧ-измерений, Целью изобретения является повышение точности измерения влажности газов. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения влажности материалов. Устройство для измерения влажности материалов содержит генератор 1 СВЧ-колёбаний, измерительную камеру 2, выполненную в виде герметизированного отрезка волновода 3, на противоположных стенках которого установлены патрубки 4 для ввода и вывода исследуемого материала, герметизированньй отрезок волновода 3 разделен на входную и выходную части фильтрующей прокладкой 5 для сбора пыли и влаги, два датчика 6 и 7, вьтолненные в виде отрезков длинных линий резонансной длины, один из которых размещен между фильтрующей прокладкой 5 и стенкой герметизированного отрезка волновода. 3 с патрубками 4, а другой - на фильтрующей прокладке 5, к выходу первого датчика 6 последовательно подключены первый измеритель 8 резонансной частоты датчика 6, первый квадратор 9, первый сумматор 10, первый блок 11 деления, первый блок 12 умножения, вычитающий блок 13 и второй блок 14 деленияJ регистратор 15, между выходом второго датчика 7 и вторым входом первого блока 11 деления последовательно включены второй измеритель 16 резонансной частоты датчика 7, второй квадратор 17 и второй сумматор 18, а также усилитель 19, третий сумматор 20 и второй блок 21 умножения, детектор 22. Устройство для измерения влажности материалов работает следующим образом. Через измерительную камеру 2 с установленной в ней герметично фильтрукицей прокладкой 5 прокачивают контролируемый газ через патрубки 4. На фильтрующей прокладке 5 осаждается влага и пыль, распределенная в контролируемом газе. Электромагнитные колебания от генератора 1 подаются по волноводу до В мм диапазона на измерительную . .камеру 2. Энергия этих волн, уменьшенная вследствие поглощения на фильтруняцей прокладке 5, поступает. 1704 на де СВ вы 5 гд to 15 да 2Q и гд эк ср уч и р дл и 1 ни из пр во но ре 2 детектор 22, где происходит выение постоянно й составляющей -сигнала, которая в общем виде исляется + (1) В и М - соответственно влажность и количество осадившегося на фильтрующей прокладке 5 материала, К и Kj- эмпирические коэффициенты, зависящие от конструкции датчика и условий измерений. Выходной сигнал высокочастотных чиков 6 и 7 вычисляется как .i SK,iHe-n j (21 / орректирующего ои и U), - резонансные частотысоответственно первого и второго датчиков 6 и 7; Ц1-. и (jj, - резонансные частоты и (jj соответственно первого и второго датчиков 6 и 7, незаполненных контролируемой средой. Из зависимости (tn), полученной периментально для порошкообразных д после аппроксимации на рабочем стке при ,4, имеем ранее неестное выражение для порошкообных сред. Использовав выражение я определения порозности 2), получим соответственно для го и 2-го канала .Kf () . / «pv , N-f/z Ы,/и;„а --- + 1о 2 о V т / Совместное решение этих уравнедает ранее неизвестньй алгоритм, которого можно определить массу известных выходных сигналах перо и второго датчиков 6 и 7 г, , (-«КГ-) i V, / JПолученный алгоритм дает возможть построй ь устройство, которое лизовывало инвариантность выход

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ-колебаний, измерительную камеру и детектор, а также регистратор, при этом измерительная камера выполнена 8 виде герметизированного отрезка волновода, на противоположных стенках которого установлены патрубки для ввода и вывода исследуемого материала, отличающеес я тем, что, с целью повьпиения точности измерения влажности газов. герметизированный отрезок волновода разделен на входную и выходную части фильтрующей прокладкой для сбора . пЬши и влаги, установленной параллельно стенкам герметизированного отрезка волновода с патрубками, во входной части установлены два датчика, выполненные в виде отрезков длинных линий резонансной длины, один из которых размещен между фильтрующей прокладкой и стенкой герметизированного отрезка волновода с патр.убком, а другой - на фильтрующей прокладке, при этом к выходу первого i датчика последовательно подключены первый измеритель резонансной частоW ты датчика, первый квадратор,первый сумматор, первой блок деления, перс вый блок умножения, вычитающий блок и второй блок деления, выход которого подключен к регистратору, между выходом второго датчика и вторым входом первого блока деления последовательно включены второй измеритель резонайсной частоты датчика, второй квадратор и второй сумматор, между выходом второго квадратора и вторым входом первого блока умножения вклю чены последовательно-усилитель и третий сумматор, а выход детектора соединен с вторым входом блока вычитания через введенный второй блок умножения.