Устройство для измерения влажности

(22) Заявлено 06,01.76 (21) 2307352/09с присоединением заявки51) М. Кл.е б 01 Я 23/2 Гвеударетеелимй комите 1 Совета Уиииетрое СССР 23) Приорптст 43) Оп б тпковаьо.275(088.8) по делам иаобретеии и отирытий(45) Дата опублпкованпя оппсаппя 14.10.77 Авторыизобретения В, А, Павельев В, Бондарева, 1 О, И. ПашинцевН. Филимонов Афанасьева, В, Тоншев и(71) Заявител ВЛАЖНОСТИ Я ИЗМЕР 4) УСТРойС Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в СВЧ-измерительной технике для экспресс-контроля влажности жидкостей, а также гомогенных многокомпонентных органических и неорганических смесей с высоким влагосодержапием, в пищевой, консервной, химической и других отраслях промышленности.Известно устройство для измерения влажности, содержащее генератор сверхвысокой частоты, аттенюатор, вентиль, двойной волноводный тройник, приемопередающую антенну, детекторную секцио и измерительный усилитель 1,Однако такое устройство не позволяет произвести измерение влажности быстро с высокой точностью.Целью изобретения является ускорение процесса измерений при повышении точности, что достигается тем, что в предлагаемое устройство для измерения влажности, содержажее генератор сверхвысокой частоты, аттенюатор, вентиль, двойной волноводный тройник, приемопередающую антенну, детекторную секцию и измерительный усилитель, дополнительно введены последовательно соединенные волноводный переключатель с эквивалентными нагрузками, резонатор с датчиком температуры и управляемый генератор сверхвысокой частоты, причем волноводный переключатель включен между измерительным плечом волноводного тройника и приемопередающей антенной, к раскрыву которой подключен резонатор, при этом плоскости поляризации основ ных типов электромагнитных колебаний в резонаторе и в измерительном плече двойного волноводного тройника взаимно перпендикулярны.На чертеже приведена структурная элект- И рическая схема предлагаемого устройства.Устройство для измерения влажности содержит генератор 1 СВЧ, аттенюатор 2, вентиль 3, двойной волноводный тройник 4, приемо- передающую антенну 5, детекторную секцию 15 6, измерительный усилитель 7, а также последовательно соединенные волноводный переключатель 8 с эквивалентными нагрузками 9 и 10, резонатор 11 с датчиком 12 температуры и управляемый генератор 13 СВЧ, причем ;0 волноводный переключатель 8 включен междуизмерительным плечом двойного волноводного тройника 4 и приемопередающей антенной 5, к раскрыву которой подключен резонатор 11, при этом плоскости поляризации основных 25 типов электромагнитных колебаний в резонаторе 11 и в измерительном плече двойного волноводного тройника 4 взаимно перпендикулярны. Блок 14 управления связан с датчиком 12, генератором 13 и измерительным усилите- ЗО лем 7. В одно боковое плечо волноводногоЗаказ 2311/14Тираж 110911 ПО ГосударственноСовета Минпстропо делам изобрстсний113035, Москва,Раушская наб.,1 .т К,4/5Типография, пр. Сапунова,3тройника 4 включена переменная нагрузка 15, в резонаторе 11 размещается контролируемый материал 16.Устройство работает следующим образом.Контролируемый материал 16 помещается в максимуме электромагнитного поля СВЧ-резонатора 11 и располагается соосно с приемо- передающей антенной 5, прилегая к ее раскрыву без зазора. Волноводный переключатель 8 замыкает измерительное плечо двойного волноводного тройника 4 па эквивалентную нагрузку 9.СВЧ-энергия, излучаемая генератором 13, нагревает контролируемый материал 16 до температуры Топт. Сигнал с датчика 12, соответствующий температуре Тпоступает на блок управления 14, осуществляющий выключение генератора 13 и измерительного усилителя 7. Волноводный переключатель 8 переводится в положение, при котором измерительное плечо двойного волноводного тройника 4 замыкается на приемопередающую антенну 5,СВЧ-энергия, излучаемая генератором 1, через аттенюатор 2, вентиль 3 поступает на вход двойного волноводного тройника 4 и делится пополам в плоскости его симметрии. Энергия, распространяющаяся по боковым плечам двойного волноводного тройника 4, отражается от контролируемого материала 16 и переменной нагрузки 15. Разность отраженных сигналов поступает в индикаторное плечо тройника 4, а далее на детекторную секцию 6 и измерительный усилитель 7, С помощью волноводного переключателя 8 и эквивалентных нагрузок 9 и 10 обеспечивается постоянство градуировочной зависимости выходного сигнала от влажности контролируемого материала 16,4СВЧ-нагрев контролируемого материала 16генератором 13 до постоянной температуры Т, обеспечивает постоянство градуировочной характеристики устройства, т. е. значения 5 влажности, измеренные с помощью предложенного устройства, не зависят от исходной температуры контролируемого материала 16.Таким образом, СВЧ-нагрев контролируемого материала до температуры То т и калио ровка выходного сигнала по его минимальному значению ускоряют процесс измерения с повышением точности. Формула изобретения Устройство для измерения влажности, содержащее генератор сверхвысокой частоты,аттенюатор, вентиль, двойной волноводныйтройник, приемопередающу 1 о антенну, детек 20 торную секцию и измерительный усилитель,отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса измерений при повышении точности, в него дополнительно введены последовательно соединенные волноводный переклю 25 чатель с эквивалентными нагрузками, резонатор с датчиком температуры и управляемыйгенератор сверхвысокой частоты, причем волноводный переключатель включен между измерительным плечом двойного волноводпого30 тройника и приемопередающей антенной, краскрыву которой подкл 1 очен резонатор, приэтом плоскости поляризации основных типовэлектромагнитных колебаний в резонаторе ив измерительном плече двойного волноводпо 3 го тройника взаимно перпендикулярны.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бензарь В. К. Техника СВЧ-влагометрии.М,;нск, Высшая школа, 197-1, с. 223.