МИКРОВОЛНОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АДСОРБИРОВАННОЙ ВЛАГИ Советский патент 1969 года по МПК G01R31/12 

.

Известны микрОВолйовые устройства для измерения адсор|бирОванной влаги в сыпучих и жидких материалах, содержащие СВЧ-передатчик и приемник, работающие на волне 1,35 см, между антеннами которых установлен трубопровод, заполненный исследуемым материалом и снабженный полупрозрачными окнами.

Цель изобретения - увеличить чувствительность устройства.

Достигается это тем, что в предложенное устройстве окна трубопровода выполнены из полистирола с односторонним покрытием из серебра в форме решетки и тефлоном.

На фиг. 1 изображена блоК-схема устройства; на фиг. 2 - конструкция окна.

Передатчик / содержит генератор 2 СЕЧ, соединенный через аттенюатор 3 с антенной 4. Для модуляции СВЧ-ситналов используется модулятор 5. Передатчик питается от отдельного блока 6 питания.

Лриемник 7 содержит антенну 8, аттенюатор 9, блок W СЕЧ, селективный усилитель //, подключенный к усилителю 12 мощности и индикатору 13, хронизатор 14 и блок питания 16.

Между антеннами 4 н 8 размешен трубопровод 16, заполненный исследуемым материалом 17. В боКОВые стенки трубопровода Ввинчены полупрозрачные окна /5. Количество адсорбированной влаги определяют по

затуханию СВЧ-колебаний, проходящих через материал 17.

Чувствительность устройства увеличивается благодаря применению многощелевых интерференционных окон /5. Они -выполнены в виде полистироловых дисков /Р и 20 с односторонним покрытием из серебра. Решетки 21 и 22 образованы линиями шириной 0,5 мм с интервалом 4 мм. Перемещением теневой стороны решетки с помощью кольца 25 осуществляется изменение электрических параметров окна (добротности, коэффициента отражения, коэффициента передачи, щирины полосы пропускания и др.). Так как исследуемый материал 17 может обладать абразивным свойством, то с целью предохранения поверхности дисков 19 и 20 от истирания, а также исключения залипания среды в окне, к внутренним стенкам их клеятся плеНКИ 24 и обтекатель 25 из тефлона. Аттенюаторами 5 и 9 и регулировкой коэффициента усиления усилителя 11 настраивают индикатор /5 на максимум показаний при отсутствии исследуемого материала 17. Одновременно перемещением .в аксиальном направлении диска 20 в пределах четверти длины волны настраивают отражательную систему, добиваясь резонанса проходящей мощности, при котором получаем максимум интерференционного пика. В случае необходимости перемещением диска 20 в радиальном направлении изменяют коэффициент пропускания. В результате многократных отражений парциальных лучей от решеток 21 и 22 образуется система когерентно выходящих лучей, 1напра вленных в приемник.

При введении материала 17 с малыми диэлектрическими потерями число выходящих когерентных лучей становится меньше, так как уменьшается число парциальных лучей, участвуюш,их в образовании интерференционной картины. Смеш,ая диск 20 при иомош.и .кольца 23 восстанавливают исходную интерференционную картину, соответствующую максимуму проходящей мощности.

Изменение диэлектрической проницаемости или тангенса угла цотерь среды при повышеНИИ или понижении адсорбированной влаги приводит к изменению ширины интерференционных максимумов, в результате чего изменяется число когерентно выходящих лучей. ПриемниК фиксирует вы-ходной сигнал но мощности как функцию линейного коэффициента ослабления СВЧ-энергии а в водной среде а ф (%:Н2О).

Погрешность измерений адсорбированной влаги не превышает 3% по отношению к контрольным измерениям по гидролизному методу.

Предмет изобретения

Микроволновое устройство для измерения адсорбированной влаги в сыпучих и жидких материалах, содержащее СВЧ-передатчик и приемник с оптимальной волной 1,35 , между антеннами которых установлен трубопровод для исследуемых материалов с полупрозрачными окнами в противоположных стенках, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности устройства, окна Выполнены в виде полистироловых дисков с односторонним покрытием из серебра в форме решетки и тонкой плейки тефлона, причем окно, обращенное к приемной антенне, установлено в оправе, ввинчивающейся по резьбе в стенку трубопровода.

/7Г-fuz.Z