Устройство для измерения параметров диэлектриков Советский патент 1981 года по МПК G01N22/00 

t

Изобретение отно сится к радиоизмерительным устройствам для измерения параметров диэлектриков и может быть использовано в электроизоляционной и кабельной промьшшенности.

Известно устройство для измерения параметров диэлектриков, содержащее сверхвысокочастотный генератор, соединенный с волноводным тройником к одному плечу которого подключен частотометр, а к другому плечу - вход измерительного тракта, выход которого подключен через последовательно соединенный детектор и индикатор ко входу сверхвысокочастотного генератора, резонатор, размещенный в криостате с крышкой Т

Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерений и работает только на одной строго фиксированной частоте.

Дель изобретения - повьшение точности измерения и расширение частотного диапазона. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения пара-метров .диэлектриков ,содержащее сверх высокочастотный генератор, соединенный с волноводным тройником, к одному плечу которого подключен частотомер, а к другому плечу - вход измери-. тельного тракта, выход которого подключен через последовательно соединенные детектор и индикатор ко входу

10 сверхвысокочастотного генератора, резонатор, размещенный в криостате с крышкой, резонатор выполнен в виде диска из исследуемого диэлектрика, установленного в криостате на одном

15 конце штанги, другой конец которой закреплен на крышке, а к свободным концам измерительного тракта подключены соответственно два введенных дугообразных диэлектрических волново20да, электромагнитно связанных с резонатором.

На чертеже представлена структзфная электрическая схема устройства.

Устройство содержит сверхвысокочастотный генератор 1, волноводный тройник 2, частотомер 3, измерительный тракт 4, детектор 5, индикатор 6, резонатор 7, криостат 8, крьппку 9, штангу 10, дугообразные диэлектрические волноводы 11, ноглотители 1

Устройство работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал с выхода сверхвысокочастотного генератора через волноводный тройник 2, измерительный тракт 4 поступает в диэлектрический волновод J1. Производится плавная перестройка частоты сверхвысокочастотного генератора 1. В момент совпадения частоты генератора 1 с одной из резонансных частот резонатора 7 в последнем возникают колебания и на выходе детектора 5 появляется импульс, длительность которого зависит от добротности исследуемого резонатора. Импульс с выхода детектора 5 поступает на вход индикатора 6, синхронизация которого производится стробимпульсами. Стробимпульс с индикатора поступает на вход генератора 1, в момент поступления стробимпульса происходит срыв генерации. Экспоненциальная огибающая высокочастотных колебаний резонатора 7 наблюдается на индикаторе 6. По величине постоянной времени затухания определяется добротность резонатора 7, по которой судят о тангенсе угла диэлектрика, из которого он изготовлен.

Часть выходного сигнала сверхвысо кочастотного генератора 1 через другое ппечо волноводного тройника 2 поступает на частотомер 3. При измеренной резонансной частоте и изнестным линейным размерам резонатора 7 производится расчет величины диэлект рической проницаемости диэлектрика. Снижение уровня переотражения во

внутренней полости криостата достигается применением поглотителей 12.

Предлагаемое выполнение устройства повьшает точность измерения параметров диэлектриков в широком диапазоне частот с минимальными потерями на излучение при практически одноволно- вом режиме работы.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметро диэлектриков, содержащее сверхвысокочастотный генератор, соединенный сволноводным тройником, к одному плечу .которого подключен частотомер, а к другому плечу - вход измерительного тракта, выход которого подключен через последовательно соединенные детектор и индикатор, ко входу сверхвысокочастотного генератора, резонатор размещенный в криостате с крышкой отличающееся тем, -что, с целью повьшения точности измерения и расширения частотного диапазона, резонатор выполнен в виде диска из исследуемого диэлектрика, установленного в криостате на одном конце штанги, другой конец которой закреплен на крышке, а к свободным концам измерительного тракта подключены соот1ветственно два введенных дугообразных диэлектрических волновода, электромагнитно связанных с резонатором. ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Бейкин А.И. и др. Установка для исследования диэлектрических потерь и проницаемости диэлектриков при температуре жидкого гелия на сверхвысоких частотах, Метрология, ежемесячное приложение к научно-техническому журналу Измерительная техника, 1976, № 6, с.59-63 (прототип).

iL

I IIL.

ir

i tt

If

Лг

54

-Asom