Номер патента: 1062577

Автор: Трубицына

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) 111),3150 С 01 Б 22/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тзг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Патент США Р 4193027,кл. 0 01 Н 27/04, 1980.2. Кеп 1 М, ТЬе цве оГ еСгрхпесоц 1 дцга 1 хопв 1 п шдсгочаче шозцгешеавцгешеп 1,-" оцгпа 1 М 1 сгочачеРочег", 1972, ч. 7, Р 3, р.185-193,(54)(57) СВЧ-ВЛАГОМЕР, содержащийотрезок микрополосковой линии, одинконец которой соединен с выходом СВЧ свип-генератора, а другой подключен к входу индикатора, вход развертки которого подсоединен к выходу генератора пилообразного напряжения СВЧ свип-генератора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения разрешающей способности,в него введены диэлектрические реэонаторь 1 с отличающимися резонансными размерами, электрически связанные с токонесущим проводником отрезка микрополосковой линии, при этомодин из торцов диэлектричсеких резонаторов контактируют с исследуемымматериалом.Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам радиоволнового контролявлажности, и может быть использовано для определения влажности листовых диэлектрических материалов иповерхностных слоев непроводящихобъемных материалов,Известен микроволновой измерительвлажности, содержащий .свип-генератор СВЧ-колебаний, волноводныйтракт, датчики влажности, подводящие СВЧ-энергию к выбранным точкамматериала, индикаторное устройство,причем выходные сигналы датчиковпропорциональны содержанию влаги в 15образце 1 .Недостатками измерителя влажности являются сложность конструкции,настройки и низкая разрешающая спо-собность прибора, Каждый датчик состоит из двух рупорных антенн, должен иметь по два фильтра, настроенных на одну частоту, разные датчикидолжны иметь Фильтры, настроенныена разные частоты с перекрывающимися полосами пропускания. Вследствиебольшой площади раскрыва рупоров,каждый датчик дает инфррмацию овлажности относительно большогообъема материала,Наиболее близким к изобретениюявляется СВЧ-влагомер, содержащийотрезок микрополосковой линии одинконец которой соединен с выходомСВЧ- свин-генератора, а другой подключен к входу индикатора, входразвертки которого подсоединен квыходу генератора пилообразногонапряжения СВЧ свип-генератора 2 .Однако устройство имеет низкуюразрешающую способность, так как "0не обеспечивает локальности измерений.Цель изобретения - повышение разрешающей способности.45С этой целью в СВЧ-влагомер, содержащий отрезок микрополосковойлинии, один конец которой соединенс выходом СВЧ свип-генератора, адругой подключен к входу индикатора,вход развертки которого подсоединен:к выходу генератора пилообразногонапряжения СВЧ свип-генератора, введены диэлектрические резонаторы сотличающимися резонансными размерами, электрически связанные с токонесущим проводником отрезка микрополосковой линии, при этом одни изторцов диэлектрических резонаторовконтактируют с исследуемым материалом, 60Величина сдвига резонансной частоты или изменение добротности диэлектрических резонаторов (ДР) пропорциональна влажности материала вточке, где установлен данный ДР, 65 На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема СВЧ-влагомера; на фиг. 2 - резонансные кривые ДР, получаемые на экране осциллографа; на фиг, 3 - экспериментально полученная кривая зависимости резонансной частоты ДР от влажности бумаги,СВЧ-влагомер состоит из СВЧ свипгенератора 1, ферритового вентиля 2 переменного аттенюатора 3, ДР 4, различных резонансных размеров, расположенных на некотором расстоянии друг от друга в выбранных точках измерения влажности вдоль токо- несущего проводника 5 отрезка микрополосковой линии передачи на диэлектрической подложке б, детектора 7, сигнал с которого подается на вход А индикатора двухлучевого осциллографа 8. Выход частотомера, встроенного в СВЧ свип-генератор, соединен с входом В двухлучевогоосциллографа. Для развертки на двухлучевой осциллограф подается пилообразное напряжение от СВЧ свип-генератора. Отрезок микрополосковойлинии передачи соединен с источникоми приемником сигнала при помощи коаксиально-полосковых переходов 9 При измерении влажности материала,например бумаги, отрезок микрополосковой линии и ДР 4 размещаются поперек листа 10 перпендикулярно направлению его движения и верхними торцами касаются поверхности листа.ДР 4 выполнены в виде цилиндров илипараллелепипедов из керамического материала с высокой диэлектрической проницаемостью Е и малым тангенсом угла диэлектрических потерь 18 8 диапазоне СВЧ. Они имеют детерминированный сдвиг резонансной частотыотносительно друг друга,что достигается различием в величинах диаметров (или ширины в случае параллелепипедов), Высота всех ДР 4 одинакова.Устройство работает следующим образом.СВЧ-колебания от СВЧ свип-генератора 1 посредством отрезка микрополосковой линии передачи возбуждают в ДР 4 резонансные колебания.Полоса свипирования выбрана так,что на экране 11 двухлучевогоосциллографа 8 видны резонансные кривые 12 от всех ДР 4, Вначале на ДР 4 помещается полностью обезвоженный материал, при этом происходит сдвиг резонансных частот ДР 4 и изменения их добротности, обусловленные электрическими свойствами обезвоженного материала. При помощи метки 13 частотомера измеряются резонансные частоты или добротности каждого ДР 4выбор того или иного измеряемого параметра обусловлен конкретнымиПодписноеого комитета СССРний и открытийРаушская наб д, 4/ Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 свойствами материала) . Затем надрезонаторами помещается исследуемыйматериал. Изменение влажности материала в какой-либо точке листа 10вызывает сдвиг резонансной частотыи изменение добротности ДР 4, установленного в этой точке положение14) . По величине сдвига резонанснойчастоты или по изменению добротности определяется содержание влаги вданной точке листа 10, Шкала двухлучевого осциллографа 8 .по горизонтали градуируется в единицах длиныдля того, чтобы можно было связать аказ 10209/44 Тираж 873 БНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж, каждую резонансную кривую с определенной точкой по ширине листа 10.Использование ДР 4 в качестве датчиков влажности обеспечивает локальность измерений.Предлагаемый СВЧ-влагомер можно применять для измерения распределения влажности по ширине листовых диэлектрических материалов, например бумаги, тканей, резины, а также для контроля степени увлажнения поверхностных слоев толщина до 3 мм и сигнализации появления влаги на поверхности непроводящих объемных твердых тел.

Смотреть

Заявка

3291867, 25.05.1981

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Г-4816

ТРУБИЦЫНА ОЛЬГА НИКИФОРОВНА

МПК / Метки

МПК: G01N 22/04

Метки: свч-влагомер

Опубликовано: 23.12.1983

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1062577-svch-vlagomer.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Свч-влагомер</a>

Похожие патенты