Устройство для измерения диэлектрических свойств материалов при нагреве Советский патент 1990 года по МПК H05B6/64 

Изобретение относится к технике змерения диэлектрических свойств материалов в интервале температур на ВЧ.

Цель изобретения - повышение точости измерений при скоростном нагреве тонколистовых материалов до высоких температур.

На чертеже приведена конструкция стройства для измерения диэлектриеских свойств материалов при нагрее.

Устройство для измерения диэлектриеских свойств материалов при нагрее содержит СВЧ-резонатор в виде отрезка круглого волновода 1 с рабо- е й волной типа Н оц , ограниченного подвижными поршнями 2 и 3, в подвижном поршне 2 выполнены элементы связи в виде отверстия 4 и 5 для связи с генератором и индикатором (не оказаны) соответственно, в поршне 3 выполнены запредельные отверстия 6, отрезок круглого волновода 1 разделен сквозной щелью 7 шириной, не превышающей четверти длины волмы в СВЧ- резонаторе , диэлектрический корпус 8 для размещения исследуемого материала 9 соединен с источником нагретого газа и размещен в сквозной щели 7, в диэлектрическом корпусе 8 выполнены соосные с осью отрезка круглого волновода 1 отверстия 0 диаметром не менее 0,9 диаметра отрезка. круглого волновода. На краях сквозной щели 7 размещены охлаждаемые фланцы II,

Устройство для изменения диэлектрических свойств материалов при нагреве работает следующим образом.

Отрезок круглого волновода 1 возбуждается через отверстие 4, Нагретый газ подается в щель 7 и, контактируя только с тепло золя гором диэлектрического корпуса 8, обтекает исследуемый материал 9. Теплоизолирующий диэлектрический корпус 8 изготавливается из керамики, которая обладает низкой теплопроводностью и диэлектрической проницаемостью, близкой к единице. Водяное охлаждение фланцев 11 предупреждает даже незначительный нагрев стенок резонатора. Из- за высокой скорости потока затекания нагретого газа за края корпуса 8 не наблюдается, поэтому прямой контакт потока со стенками резонатора отсутствует. Влияние выступающих частей

0

5

0

5

0

5

5

0

5

теплоизолирующего корпуса 8 не сказывается существенно на точности измерений в интервале температур.

Протекающая через резонатор струя нагретого газа подается из сети с давлением более 3 атм, что обеспечивает такую скорость свободно истекающей -струи, в месте положения отверстий наблюдается втягивание газа из полости резонатора в щель 7. Этот теоретический факт следует из уравнения (теоремы) Бернулли для сводоб- но истекающей затопленной струи.

Так как скорость потока высока (V 500 м/с), давление внутри струи заметно меньше атмосферного и затекания в полость резонатора не происходит . I

Наличие щели 7 постоянной ширины, прорезанной вдоль линий диэлектрического тока, слабо влияет на электромагнитные свойства резонатора с волной Н и позволяет расположить исследуемый материал 9 в потоке газа, обдувающего его. Для уменьшения теплопо- терь нагретого газа щель 7 с внутренней стороны защищена изолирующим материалом, с помощью которого выпол-. .нен держатель материала 9.

Наличие отверстий 4 и 5 связи в поршне 2 исключает влияние взаимного положения поршней 2 и 3 на величину связи. Расположение на другом поршне набора запредельных волноводов позволяет проводить измерение температуры материала с помошью оптического пирометра в процессе измерении.

Диэлектрический корпус 8 выполнен с отверстиями диаметром более 0,9 диаметра отрезка круглого волновода 1, что уменьшает влияние на характеристики резонатора неконтролируемых изменений диэлектрических свойств материала корпуса 8 при нагреве. Влияние выступающих частей корпуса 8 мало из-за того, что они расположены там, где интенсивность диэлектрического поля волны Н 0, мала.

Фор мула изобретения

Устройство для измерения диэлектрических свойств материалов при нагреве, содержащее СВЧ-резонатор, снабженный элементами связи с генератором и индикатором, диэлектрический корпус для размещения исследуемого материал, соединенный с источ ником нагретого и установленный в сквозной щели, выполненной в стенках СВЧ-резонаторя, о т л и ч а- ю щ е ее я тем, что, с целью повышения точности измерений при скоростном нагреве тонколистовых материалов до высоких температур, СВЧ-резонатор вы полнен в виде отрезка круглого волновода , работающего на колебаниях типа , где п ,2„..., на концах отрезка круглого волновода уста- новлены подвижные поршни, в одном из которых выполнены запредельные отвер

стия, элементы связи с генератором п . индикатором выполнены в виде отверстий прорезанных в другом подвижном поршне, при этом ширина сквозной щели не превышает четверти длины волны, в отрезке круглого волновода в противоположных стенках диэлектрического корпуса выполнены два отверстия, -JQ сооснме с осью отрезка круглого волновода, диаметр которых не менее 0,9 диаметра отрезка круглого волновода, а края сквозной щели снабжены охлаждаемыми фланцами длиной не 15 менее четверти длины волны в отрезке круглого волновода.

Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения - повышение точности измерений при скоростном нагреве тонколистовых материалов до высоких температур. Для этого устройство содержит СВЧ-резонатор в виде отрезка 1 круглого волновода с рабочей волной типа H_01N, ограниченного подвижными поршнями 2 и 3. В подвижном поршне 2 выполнены элементы связи в виде отверстий 4 и 5 для связи с генератором и индикатором соответственно, а в поршне 3 - запредельные отверстия 6. Отрезок 1 разделен сквозной щелью 7, при этом ширина щели 7 не превышающей четверти длины волны в СВЧ-резонаторе. Кроме того, имеется диэлектрический корпус 8 для размещения исследуемого материала 9, соединенный с источником нагретого газа и размещенный в щели 7. При этом в корпусе 8 выполнены соосные с осью отрезка 1 отверстия 10, диаметром не менее 0,9 диаметра отрезка 1. На краях щели 7 размещены охлаждаемые фланцы 11. 1 ил.

Составитель Р. Кузнецова Редактор О. ГоловачТехред М.Дидык

Заказ 343

Тираж 6.77

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор Т.Палий

Подписное