Способ измерения электрических и магнитных характеристик сред

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 111) 2 1) 4 С 01 И 27/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИ ОПИСА К АВТОРСН СТВУ ВИ физики, Л.: НедСР971,етельство 1 К 27/10(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕ И МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕД(57) Изобретение может быть исполь"зовано для измерения диэлектрическойпроницаемости, магнитной проницаемости и электропроводности. Образециспытуемой среды размещают внутридатчика, включенного в колебательный контур. Посредством увеличениянапряжения питания задают значениеамплитуды (А) первого полупериодавозбужденных колебаний (ВК), Изменяя величину активного сопротивления,шунтирукщего виток, от больших зна(21) 4019853/24-21(56) Методы разведочной гВып. 13. Электрораэведка.ры, 1911, 213 с,Авторское свидВ 405080, кл. С 0 чении к меньшим, реги ют значение А второго полуп ВК. Апервого полупериода ВК подцерживаютпостоянной путем увеличения напряжения питания. Уменьшение величинысопротивления среды ведет к уменьшению А второго полупериода свободных колебаний. Для измерения диэлектрической проницаемости среды в качестве конденсатора колебательногоконтура используют емкостный датчик.Способ может использоваться до определения магнитной проницаемости среды. При этом большей магнитной проницаемости соответствует более высокий по уровню сигнал на выходеустройства. При определении остаточной намагниченности среды контурударного возбуждения должен содержать ферритовый сердечник. В этомслучае используется зависимость магнитной проницаемости сердечника контура ударного возбуждения от напряженности магнитного поля, пронизывающего сердечник. 3 з.п. ф-лы,1 ил.1372 Пзобретецие может быть использовацо для измерения диэлектрической прошщаемосп, магнитной проницаемостии электропроводцости,Цель изобретения - расширениеобласти применимости способа за счетувеличения диапазона допустимых изменений физических характеристик испытуемой среды, достигается тем, чтопроводится измерепе амплитуды затухающих колебаний в контуре при ударном возбуждении, благодаря чему расширяется область допустимых значений параметров испытуемой среды.На чертеже изображено устройство,реалзую.ее предлагаемьп способ.Устройство содержит колебательныйконтур 1, в индуктивном контакте скоторым помещена испытуемая среда 2,ключевой каскад ца транзисторе 3,детектор 4, регистрирующий прибор.Способ осуществляют следующимобразом.На базу транзистора 3 импульсногогенератора подаются импульсы, отпирающце транзистор, и в контуре 1 возбуждаются затухающие колебания.Посредством постепенного увеличения напряжения питания задают значение амплитуды первого полупериодавозбужденных колебаний и, изменяявеличину активного сопротивления,шунтирующего виток, от больших значений к меньшим, регистрируют значение амплитуды второго полупериодавозбужденных колебаний. Амплитудупервого полупериода возбужденных колебаний поддерживают постоянной путемувеличения напряжения питания.Уменьшение величины сопротивлениясреды ведет к уменьшению амплитудывторого полупериода свободных колебаний, вплоть до полного вырожденияколебаний.Для измерения диэлектрической проницаемости среды в качестве конденсатора, входящего в контур, используют емкостньп датчик, внутрь которого помещается образец испытуемойсреДы.Амплитуду первого полупериода возбужденных колебаний поддерживаютпостоянной,При увеличении диэлектрическойпроницаемости меняется коэффициентзаполнения промежутка между возбуждающими импульсами, затухающими колебаниями, меняется вклад каждого 226 2полупериода ца коэфФициент заполнения, так как одно и то же количествовысокочастотных колебаний занимаетзначительно меньший по времени про 5межуток, чем то же количество низкочастотных колебаний, что в свою очередь сказывается при детектированииколебаний. Так, при малой диэлектрической проницаемости, соответствующей малой емкости датчика, сигнал навходе детектора устройства минимальньп, при большой диэлектрической проницаемости - максимальный,1 г Способ может использоваться дляопределения магнитной проницаемостисреды; суть происходящих при этомявлений аналогична рассмотренной,так как при изменении магнитной прони 20 цаемости среды период высокочастотных колебаний также меняется, что всвою очередь отражается на коэффициенте заполнения колебаниями промежуткамежду возбуждающими импульсами, при25 этом большей магнитной проницаемости среды соответствует более высокийпо уровню сигнал на выходе устройства.Предлагаемый способ может быть30 использован при определении остаточной намагниченности среды. В этомслучае контур ударного возбуждениядолжен содержать ферритовый сердечник, при этом используется зависиЗ 5 мость магнитной проницаемости сердечника контура ударного возбуждения от напряженности магнитного поля,пронизывающего сердечник, Суть происходящих при этом явлений аналогична40 изложенной для определения диэлектрической проницаемости сред.При увеличении напряженности магнитного поля, пронизывающего сердечник, магнитная проницаемость умень 45 шается, уменьшается при этом периодвозбужденных колебаний и коэффициентзаполнения промежутка между возбуждающими импульсами, что ведет к умень.шению напряжения ца выходе устройст 50 ваПри осуществлении способа для достижения повышенной чувствительностипри измерении малых значений физических характеристик сред целесообразнее поддерживать постоянной амплитуду второго полупериода свободныхколебаний, а величину физических характеристик сред определять по амллитуде нечетных полупериодов колебаний,1372226 Составитель В.СтепанкинТехред М. Ходанич Корректор В, Гирняк Редактор Н.Тупица Заказ 476/36 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 при этом амплитуду второго полупериода свободных колебаний поддерживаютпостоянной путем изменения величинынапряжения, подводимого к контуру,для возбуждения затухающих колебаний. Формула изобретения 1. Способ измерения электрических 10 и магнитных характеристик сред, заключающийся в том, что образец испытуемой среды помещают внутри индуктивного или емкостного датчика, включенного в колебательный контур, изме 15 ряют параметры колебаний в колебательном контуре, сравнивают их с эталонными значениями для образцов сред с известными характеристиками и по результатам сравнения судят о 20 величине электрических и магнитных характеристик испытуемой среды,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применимости способа эа счет увеличения до пустимого диапазона изменения электрических и магнитных характеристик испытуемой среды, в колебательном контуре возбуждают затухающие колебания, определяют амплитуду первого полупериода затухающих колебаний, устанавливают на заданном уровне путем изменения напряжения, возбуждающего колебательный контур, и измеряют амплитуды четных полупериодов затухающих колебаний.2. Способ по, и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют средне- выпрямленное значение четных полу- периодов затухакщих колебаний.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, определяют и поддерживают на заданном уровне амплитуду второго полупериода затухающих ,колебаний, измеряют амплитуды нечетных полупериодов затухающих колебаний. 4. Способ по п.3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что измеряют средне- выпрямленное значение нечетных полу- периодов затухающих колебаний.