КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ СВЧ-ВАТТМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R21/02 

1

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к области радиометрии на СВЧ.

Известны калориметрические СВЧ-ваттметры изотермического ткпа, содержащие нагрузку, окруженную двухфазным кристаллическим веществом, используемым в качестве наполнителя индикаторного устройства, устройство термостатирования и калибровки.

Однако известные ваттметры обладают недостаточным быстродействием и точностью измерения.

С целью повышения точности и быстродействия в область нанолнителя предлагаемого ваттметра введен ультразвуковой преобразователь для вибрационной обработки массы кристаллического наполнителя.

На чертеже дана конструкция предлагаемого ваттметра.

Предлагаемый калориметрический СВЧваттметр содержит медный волновод 1, состоящий, в свою очередь, слева, со стороны выхода, из трубы, выполненной из материала с малой теплопроводностью, например из нержавеющей стали, и справа - из серийной медной волноводной трубы с расположенным внутри нее поглотителем 2 и спаянной с левой малотеплопроводной трубой камеры охлаждения 3, окружающей снаружи поглотитель 2; подогревателя 4 для прогрева прибора, подогревателя 5 калибровки калориметра, подогревателя 6 автоматической компенсации ухода нуля, подогревателя 7 автоматического регулирования постоянства температуры вблизи температуры фазового перехода калориметрического вещества, подогревателя 8, эластичной диафрагмы 9, например резиновой диафрагмы, индикаторной окрашенной жидкости 10, капилляра 11, шкалы /2, ультразвукового преобразователя 13, питаемого от генератора 14 ультразвуковых колебаний, корпуса прибора 15, двухфазного калориметрического вещества 16 и трубок 17 для подачи и отвода охлаждающей жидкости.

5 Предлагаемый ваттметр работает следующим образом.

Мощность СВЧ-колебаний, рассеиваемая в поглотителе 2 поглощающей нагрузки ваттметра, нагревает отрезок медного волновода /

0 и калориметрическое кристаллическое вещество 16, предварительно прогретое и находящееся в двух фазах: твердой и жидкой, в результате возможные области фазовых переходов соединяются в одну гидравлически связанную систему. Подведенная в калориметр СВЧ-энергия, перешедшая в тепловую энергию, приведет к таянию части кристаллического вещества 6, объем которого изменяется, диафрагма 9 прогибается, в результате

0 мениск индикаторной жидкости 10 в капилляре // перемещается на определенное число делений шкалы 12. Зная чувствительность калориметра, можно легко онределить по числу делений энергию СВЧ, подведенную к калориметру, а зная время воздействия СВЧколебаний, поделив энергию на время воздействия, получаем величину мощности СВЧ.

Для интенсификации процесса кристаллизации служит ультразвуковой преобразователь 13. Ультразвук ускоряет и улучщает ход кристаллизации путем улучшения перемешивания калориметрического вещества 16 за счет возрастания вероятпости возникновения кристаллических прослоек. Благодаря высокой эффективности ультразвукового воздействия достигается увеличение точности ваттметра и его быстродействия. В качестве ультразвуковых преобразователей могут быть использованы пьезоэлектрические, магнитострикционные и другие тины ультразвуковых излучателей.

Работа калориметрического ваттметра возможна как при разновременном, так и одновременном замещении мощности СВЧ мощностью постоянного тока. В камеру 3, служащую для одновременного замещения, может поступать охлаждающая жидкость, например вода, но таким образом и в таком количестве, чтобы мениск индикаторной жидкости 10 в канилляре 11 мог находиться все время на каком-то постоянном делении шкалы 12, что позволяет осуществить компарирование мощности СВЧ с мощностью постоянного тока.

Предлагаемый калориметрический ваттметр может пайти применение в радиоизмерительной технике для точного измерення мощности СВЧ.

Предмет изобретения

Калориметрический СВЧ-ваттметр изотермического типа, содержащий нагрузку, окруженную двухфазным кристаллически.м веществом, используемым в качестве наполнителя индикаторного устройства, устройство термостатирования и калибровки, отличающийся тем, что, с целью повыщепия точности измерения и быстродействия ваттметра, в область наполнителя введен ультразвуковой преобразователь для вибрационной обработки массы

кристаллического наполнителя.

10

2:Ё|ж2ж 59 22§ггг:г 2 s:sfes325S5:

EZZZZZS2ZZ222:Zi- 2Z±STi2Z.2223:SZ2 2ZZKZ 2S.

г17 з

л

-

/4

Б