317320

О П И С А Н И Е 111 317320ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. б 01 п 2515 с присоединением ваяв Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(088.8) оллетепь1 исания 20.09.7 Опубликовано 15,04,7 Дата опубликования 72) Авторы изобрстения лементьев, С, И. Огурцов и Б, И. Киселе 1) Заявитель 4) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЪН ВЛАЖНОСТИ ВЕЩЕСТВАИзобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения относительной влажности вещества.Известные способы измерения относительной влажности вещества по изменению его диэлектрической проницаемости не обладают достаточной чувствительностью.Цель изобретения - повышение точности измерения. Это достигается созданием авто- колебательного процесса в системе с запаздывающей обратной связью, в цепь которой помещают исследуемое вещество и преобразуют изменение частоты и амплитуды автоколеба. ний на входе системы при изменении влажности исследуемого вещества в амплитуду электромагнитных колебаний на выходе системы, по изменению которой судят о исследуемом параметре,Сущность способа в том, что исследуемое вещество располагают в пространственном промежутке цепи внешней обратной связи усилителя электромагнитных колебаний, образованном между передающей и приемной антеннами, включенными соответственно на входе и выходе усилителя, генерирующего СВЧ энергию. Пространственный промежуток создает, с одной стороны, запаздывание, а с другой, является открытым резонансным элементом, концентрирующим электромагнитную энергию в данном веществе, Благодаря свойству открытой колебательной системы сохрнять резонансные свойства при линейных рамерах, значительно превышающих длину гнерируемой волны, получают возможнос ь иметь принципиально неограниченный объе т пространства, в которое помещают исследумое вещество, что позволяет увеличить отнсительную чувствительность измерения а счет следующих факторов:10 1) величина изменения набега фазы в в .ществе прямо пропорциональна геомстрич .ской длине пути волны и изменению частот т;2) величина изменения набега фазы в вществе прямо пропорциональна электрич ской длине пути, т, е. величине задержкт,электрическая длина пути пропорциональ а величине влажности вещества в связи с измнением диэлектрической проницаемости все о вещества в целом, по сравнению с сухим в ществом;3) величина изменения набега фазы пря опропорциональна величине изменения соб венной частоты резонансной системы.При помещении вещества в открытый ре.25 зонатор изменяется собственная частота е отем выше, чем больше геометрические размеры открытой колебательной системы, а т к как геометрические размеры открытого резонатора не имеют ограничения, а размеры за т- ЗО кнутого ограничены, то частотный сдвиг б317320 Предмет изобретения Составитель Е. Блохина Техред Е. Борисова Корректор Т, Хворова Редактор Л. Речиикий Заказ 2460/1 Изд,1510 Тираж 651 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 3дет больше, чем в замкнутой колебательной системе;4) в открытой колебательной системе, по сравнению с замкнутой, частотный сдвиг увеличивается за счет эффекта полного внутреннего отражения от границы вещество-воздух, образованной боковой поверхностью открытой части резонатора. При этом чем длиннее резонатор, тем больше эффект полного внутреннего отражения на боковых открытых поверхностях.Если эта открытая система с веществом включается в цепь обратной связи генератора, то больший набег фазы вызовет больший сдвиг частоты автоколебаний, чем сдвиг при наличии замкнутой системы. Сдвиг,по частоте уменьшает амплитуду колебаний в соответствии с характеристикой фильтра усилителя, если до помещения влажного вещества частота колебаний соответствовала резонансной частоте фильтра,Наряду с фазовым фактором происходит поглощение энергии колебаний за счет влажности, Это уменьшает глубину обратной связи, а, следовательно, в дополнение к уменьшению амплитуды за счет фазы происходит добавочное уменьшение амплитуды за счет поглощения.Таким образом, получают совместное действие фазового и амплитудного фактора в нелинейной системе с обратной связью, в отличие от известных линейных систем без обратной связи, с раздельным генератором и приемником. Причем в известных системах 5 измеряют либо сдвиг по фазе (интерференционным методом), либо поглощение по амплитуде, а в данном способе эти факторы, складываясь, усиливаются благодаря нелинейной системе с обратной связью, что приво дит к увеличению относительной чувствительности способа в целом,Способ измерения относительной влажности вещества по изменению его диэлектрической проницаемости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 20 что, с целью повышения чувствительности,создают автоколебательный процесс в системе с запаздывающей обратной связью, в цепь которой помещают исследуемое вещество и преобразуют изменение частоты и ампли туды автоколебаний на входе системы приизменении влажности исследуемого вещества в амплитуду электромагнитных колебаний на выходе системы, по изменению которой судят об исследуемом параметре.