Сверхвысокочастотный способ измерения влажности диэлектрического материала Советский патент 1979 года по МПК G01N23/24 

Изобретение относится к технике ради измерений и может использоваться для к троля влажности газообразных, сыпучих и твердых материалов. Известен сверхвысокочастотный способ измерения влажности диэлект.рического материала, основанный на частотной модуляции сигнала, пропускании его через исследуемый материал, помещенный в резонатор, детектировании и регистрации Ci. : Однако известный сверхвысокочастотный способ не обеспечивает точность измерения;Цель изобретения - повышение точнос ти измерения. Для.этого в сверхвысокочастотном способе измерения влажности диэлектрического материала, основанном на частот иой модуляции сигнала, пропускании его через исследуемый материал, помещенный В резонатор, детектирований и регистрации, выбирают частоту сигнала, равную частоте врашательного перехода молекулы воды, а частотную модуляцию сигнала осуществляют в области спектральной линии вращательного перехода и о влажности судят по переменной составляющей продетектированного сигнала. На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего сверхвысокочастотный способ. Устройство для реализации сверхвысокочастотного способа измерения- Влаж ности диэлектрического материала содержит источник 1 СВЧ-излучения, резонатор 2, детектор 3, регистратор 4 и источник 5 питания. Сущность сверхвысокочастотмого способа заключается в следующем. Источник 1 СВЧ-излучения настраивают на частоту вращательного перехода молекулы воды f «18331О МГц с помощью источника 5 питания. Резонатор 2, в котором размещен исследуемый Материал 6, настраивают на эту частоту. Сигнал с .источника 1 поступает на ре- зонатор 2. Молекулы воды, находящиеся 1 - 3 в исследуемом материале 6, при облучении электроманитной энергией СВЧ с частотой f переходят с одного вращательного уровня на другой, поглощая энергию СВЧ излучення. В результате уменьшается сигнал на выходе резонатора 2 и соответственно на выходе детектора 3, Модулируя по частоте сигнал Источника 1 СВЧ-излучения в области спектральной линии вращательного перехода, на выходе детектора 3 получают переменную составляющую сигнала, амплитуда которого пропорциональна величине резонансного поглощения воды, и изме ряют ее регистратором 4. Величина резонан ного поглощения водЬ1, в свою очередь, тем больше, чем больше молекул воды находится в исследуемом материале 6 и, сле довательно, является мерой влажности. Переменная составляющая на выходе детектора 3 зависит только от количест ва воды, содержащейся в исследуемом материале 6, и не зависит от сорта исследуемого материала 6. Предлагаемый сверхвысокочастотный способ по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность изме™ 4 рения, так как исключает влияние на измерение диэлектрической проницаемости исследуемого материала. Формула изобретения Сверхвысокочастотный способ измерения влажности диэлектрического материала, основанный на частотной модуляции сигнала, пропускании его через исследуемый материал, помещенный в резонатор, детектировании и регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, выбирают частоту сигнала, равную частоте вращательного перехода молекулы воды, а частотную модуляцию сигнала осуществляЕот в области спектральной линии вращательного перехода и о влажности судят по переменной составляющей продетектированного сигнала. Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ №.2552954, кл, G 01 N23/24, опублик. 1977 (прототип).