Устройство для определения диэлектрическойпРОНицАЕМОСТи PACTBOPOB Советский патент 1981 года по МПК G01N22/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может использовать ся при определении малых концентраци водных растворов в химической, пищевой промышленности. Известно устройство для определения диэлектрической проницаемости растворов, содержащее сверхвысокочастотный генератор, соединенный с первым Т-мостом, к первому плечу которого подключены первый аттенюатор, соединенны с первой измерительной ячейкой,а ко второмуплечу-второй, третий и четвертый аттенюаторы, фазовращатель, второй Т-мост, выход которого через детектор подключен к индикатору. При этом первая измерительная ячейка состоит из двух последовательно установленных кювет соответственно для раствора и растворителя с размещенными в них входными и выходными волноводами, жестко закрепленными в корпусе, причем кюветы сочленены подвижным волноводом ClОднако необходимость многократного измерения выходного сигнала в каждом из двух плеч Т-моста снижает точность измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений. Для этого в известное устройство для определения диэлектрической проницаемости растворов введена вторая измерительная ячейка, аналогичная первой, жестко соединенная с первой перемычкой, закрепленной на подвижных волноводах, причем выход первой измерительной ячейки через третий аттенюатор подключен к первому плечу второго Т-моста, а второй -Аттенюатор через последовательно соединенные вторую измерительную ячейку, четвертьй аттенюатор и фазовращатель подключен к второму плечу второго Т-моста. На чертеже показан общий вид предюженного устройства в разрезе. Устройство для определения диэлект рической проницаемости растворов содержит сверхвысокочастотный генератор 1, Т-мосты, 2,3 детектор 4, индикатор 5у измерительные ячейки 6,7 аттенюаторы 8-11, фазовращатель 12, пере мычку 13 и корпус 14 причем каждая из измерительныхячеек 6,7 состоит из двух кювет 15,16 и 17,18 входных и выходных волноводов 19,20 и 21,22 и подвижного волновода 23,24. Кроме того, устройство содержит микрометрический винт 25, подвижная часть 26 которого жестко скреплена с перемычкой 13, а неподвижная часть 27 жестко закреплена на корпусе 14. -Устройство работает следующим обр-зом. Перед началом измерений в кюветы 15-18 помещают раствор и растворитель

причем исследуемый раствор помещают в кюветы 1 и 10, а растворитель с известной - в кюветы 15 и 17. Подвижные волноводы 23,24 устанавливают в среднее положение с помощью микрометрического) винта 25.

Определение диэлектрической проницаемости растворов состоит из трех этапов.

На первом этапе достигается баланс Т-мостов 2,3 с помощью аттенюаторов 10 и 11. Равенство сигналов в плечах устройствах контролируется индикатором 5 с помощью детектора 4 и аттенюаторов 8 и 9 путем их поочередного

полного выведения. После достижения баланса производится измерение сигна ла в одном из плеч устройства и суммарного сигнала на детекторе 4.

При этом с помощью фазовращателя 12 создается такой начальный сдвиг фаз, чтобы общий сигнал в детекторе 4 бьш достаточно чувствителен к изменению фаз в каждом из плеч устройства.

На втором этапе производится первая разбалансировка Т-мостов 2,3 путем перемещения вниз подвижных волноводов 23,24 с помощью микрометрического винта 25. Затем измеряется вновь суммарный сигнал на детекторе 4.

На третьем этапе производится вторая разбалансировка Т-мостов в противоположную сторону, для чего подвижные волноводы 23, 24 пере.мещают вверх на такую же, как и в первой разбалансировке, величину

ратор, соединенный с первым Т-мостом, к первому плечу которого подключены первый аттенюатор, соединенный с первой измерительной ячейкой, а к второму ш;ечу - второй, третий, четвертый аттенюаторы, фазовращатель, второй Т-мост, выход которого через детектор подключен к индикатору, при этом первая измерительная ячейка состоит из двух последовательно установленных кювет соответственно для раствора и растворителя с размещенными в них входными и выходными волноводами, жестко закрепленными в корпусе, причем кюветы сочленены подвижным волноводом, о тли ч а ющ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введена вторая измерительная ячейка, аналогичная

первой, жестко соединенная с первой перемычкой, закрепленной на подвижных волноводах, причем выход первой измерительной ячейки через третий аттенюатор подключен к первому пле чу второго Т-моста- а второй аттенюатор через последовательно соединен ные вторую измерительную ячейку, четвертый аттенюатор .и фазовращатель подключен ко второму плечу вто рого Т-моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кашпур В.А, Малеев В.Я. Дифференциальный метод измерения в миллиметровом диапазоне длин волн диэлектрической проницаемости растворов с большими потерями, ПТЭ, 1971, № 3, с. 140 (прототип). Ътносительио первоначального уроння и опять измеряют суммарный сигнал на детекторе 4. По полученным измерениям при известиых проницаемостях растворителя находят проницаемость раствора. Описанное устройство повьшает точность определения диаэлектрической проницаемости растворов и тем самым расширяет область применения сверхвысокочастотного анализа свойств веществ при физико-химических и биофизических исследованиях как в лабораторных, так и в промышленных услоВИЯХ. Формула изобретения Устройство для определения диэлектрической проницаемости растворов, содержащее сверхвысокочастотиый гене