Волноводная ячейка для определения влажности жидких материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N22/04 

Изобретение относится к технике измерения физических свойств материалов, например влажности, и может быть использовано в сверхвысокочастотной влагометрии жидких углеводородов, спиртов в газовой и нефтяной промышпе нностях.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На фиг.1 приведена конструкция волноводной ячейки для определения влажности жидких материалов; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на кг.З, - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - структурная схема установки для измерения влажности жидких материалов.

Волноводная ячейка состоит из отрезка прямоугольного волновода 1 с помещенной внутри вдоль волновода симмметрично оси диэлектрической трубкой 2 в виде капилляра свернутой в плоскую спираль, в которую помещают влажный жидкий материал.

Волноводная ячейка на стандартном отрезке прямоугольного волновода 1 сечением 23-10 мм с фланцевым соединением. Диэлектрическая трубка 2 внутренним диаметром 1,5 мм и внешним диаметром 2,0 мм. Объем вводимой пробы.равен 1 мл. Размеры плоской- спирали следующие: R 5 мм; L 35 мм.

Диаметр отверстия в широкой ке отрезка прямоугольного волновода 1, через который пропущены ввод и вывод диэлектрической трубки 2, выбирается значительно меньше длины волны и составляет 1,5-2 мм, что уменьшает уровень .побочных излучений и приводит к повышению точности измерений.

45

Материал диэлектрической трубки 2 выбирается в зависимости от вида исследуемого вещества и с учетом на- име,ньшего тангенса угла потерь материала диэлектрической трубки 2, Например, для исследования влажности водометанольной смеси используют диэлектрическую трубку 2 из полихлорвинила . . .

В установку входят генератор СЕЧ 3, поляризационный аттенюатор 4, ферри- товые.вентили 5, детекторная секция 6 и индикатор 7.. .

Сверхвысокрчастотные колебания электромагнитной волны с генератора 55 СВЧ 3 подают через аттенюатор 4 и ферритовый вентиль 5 на волноводную ячейку 8. Прошедшая электромагнитная

1242783

волна после волноводной ячейки 8 через второй ферритовый вентиль 5 попадает на детекторную секцию 6, . продетектированньш сигнал, пропор5 циональный падающей мощности,поступает затем на индикатор 7.

При отсутствии исследуемого материала в волноводной ячейке 8 уста- . навливается максимальное отклонение

10 стрелки индикатора, положение аттенюатора при этом принимается за О дБ. Затем в диэлектрическую трубку 2, например, при помощи медицинского шприда вводится исследуемый влажный

15 жидкий материал. Затухание электромагнитной волны, вносимое исследуемым материалом, компенсируется аттенюатором 4 (метод замещения), по шкале которого отсчитывается величина зату20 хания.

f

При дискретных измерениях после каждой пробы диэлектрическую трубку 2 продувают сухим воздухом. При непрерывном измерении, когда через

5 -диэлектрическую трубку 2 непрерывно протекает исследуемый материал,необходимо только периодически проверять установку нулевой отметки, Га- говые пузырьки при непрерывном из30 мерении.проходят через диэлектричес- куЕо трубку 2, не накапливаясь в ней. Выполнение диэлектрической трубки 2 В виде плоской спирали из капилляра постоянного сечения позволя35 ет увеличить объем исследуемого материала, что приводит к повышению . чувствительности волноводной ячейки. Кроме того, в плоской спирали из- капилляра, в которую помещают иссле40 дуемый жидкий влажный материал, не происходит вьщеление газовой фазы из исследуемого ткидкого материала (например, жидких углеводородов) и ее скопление в капилляре, что обеспечивает повышение точности измерения.

Внешние параметры плоской спирали (радиус R и длину L) выбирают из условия обеспечения коэффициента стоячей волны в пределах 1,05-1,10.

Формула .изо.бретения

Волноводная ячейка для определения влажности жидких материалов, содержа-. п(ая отрезок прямоугольного волновода, внутри которого установлена диэлектрическая трубка, концы которой выведены через отверстия в широкой стенФормула .изо.бретения

Волноводная ячейка для определения влажности жидких материалов, содержа-. п(ая отрезок прямоугольного волновода, внутри которого установлена диэлектрическая трубка, концы которой выведены через отверстия в широкой стен312427834

ке, отличающаяся тем, что, виде капилляра, свернутого в плоскую с целью повьпиения точности измерений, спираль, установленную параллельно диэлектрическая трубка вьшолнеиа вузким стенкам.

XxV

фиг.г

бид5

фцг.З

Изобретение относится к технике измерения физ. св-в материалов и м.б, использовано в СВЧ влагометрии жидких углеводородов, спиртов в газовой и нефтяной промышленности. Повышается точность измерений. Волноводная ячейка (ВЯ) состоит из отрезка прямоугольного волновода (ОПВ) 1 с помещенной внутри симметрично оси диэл. трубкой (ДТ) 2 в виде капилляра, свернутого в плоскую спираль, в к-рую помещают жидкий материал. ВЯ выполнена на стандартном ОПВ 1 сечением мм с фланцевым соединением. Внутренний диам. ДТ 2 составляет 1,5 мм, а внешний - 2,0 мм. Объем вводимой пробы равен 1 мл. Размеры плоской спирали следующие: R 5 мм; L 35 мм. Диаметр отверстия в широкой стенке ОПВ 1, через к-рый пропущены ввод и вывод ДТ 2, выбирается меньше длины волны и составляет 1,5-2 мм, что уменьшает уровень побочных излучений и приводит к повьш1ению точности измерений. Материал ДТ 2 выбирается от вида исследуемого вещества и с yчeтo f наименьшего tg угла потерь материала ДТ 2. В установку входят г-р СВЧ, по- ляризационньм аттенюатор, ферритовые вентили, детекторная секция и индикатор. 4 ил. с g ю й ю 00 оэ

8

ч Редактор Н.Рогулич

Составитель Ю.Маметов

Техред О.Гортвай Корректор В.Бутяга

Заказ 3694/39Тираж 778 , Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, МоскЬа, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

(ригА