Устройство для измерения содержания влаги в материале

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АЗ С 01 Н 22/О Я ПАТЕН че 1 оъег" -365.СВЧ-влагошкола, 1974,ся к техниь изобретеизмеренийалов с больЮ М ГОСУДАРСТВЕКНЬЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ САНИЕ ИЗОБ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕЖАНИЯ ВЛАГИ В МАТЕРИАЛЕ .(57) Изобретение относитке измерений на СВЧ. Целния - повышение точностипри исследовании матери.,ЯО 1291032 шим содержанием влаги. Устр-во содержит микроволновой г-р 1, передающую антенну 2, исследуемый материал3, нриемную антенну в виде зонда 4,выполненного в виде микрополосковойконструкции, состоящей из двух диэл,пластин, между к-рыми размещен полосковый проводник, дополнительныйзонд 7 в виде полоскового проводника, электропроводящие слои, измеритель 10 фазы, прямоугольный волновод, у-ли, смесители фазовый детектор, г-р боковой полосы, г-р промежуточной частоты, г-р управляющегонапряжения, линию задержки, тахогенератор. Измеритель 10 соединен с зондами 4 и 7 и в качестве величинысодержания влаги исследуемого материала 3 определяют разность фаэ между напряжениями, снимаемыми с зондов 4, 7. 3 з,п, ф-лы, 7 ил, 1291032Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для измерения содержания влаги в водных растворах вещества.Цель изобретения - повышение точности измерений при исследовании материалов с большим содержанием влаги.На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства для измерения содержания влаги в материале; на фиг.2 - конструкция приемной антенны; на фиг,.З - вариант конструкции приемной антенны; на фиг 4 - зависимость Фазы сигнала от15 расстояния между передающей и приемной антеннами; на Фиг.5 - 6 и 7 варианты устройств для измерения содержания влаги в материале,20Устройство для измерения содержания влаги в материале содержит микроволновый генерагор 1, передающуюантенну 2, исследуемый материал 3,приемную антенну в виде зонда 4,выполненного в виде микрополосковойконструкции, состоящей из двух диэлектрических пластин 5, между которыми размещен полосковый проводник6, дополнительньп зонд 7 в риде полоскового проводника 8; электропроводящие слои 9, измеритель 10 Фазы,прямоугольный волновод 11, первый ивторой усилители 12 и 13, первый ивторой смесители 14 и 15, фазовыйдетектор 16, генератор 17 боковойполосы, генератор 18 промежуточнойчастоты, генератор 19 управляющегонапряжения, линию 20 задержки, тахогенератор 21.40Устройство для измерения содержания влаги в материале работает следующим образом,Микроволновый генератор 1, который может быть выполнен частотно-модулированным, генерирует сигнал высокой частоты. Передающая антенна 2излучает электромагнитную волну, направление распространения которойсовпадает с направлением Х в исследуемый материал, Сравнивая волну,принятую приемной антенной в видезонда 4, например, с эталонным сигналом от микроволнового генератора1 в измерителе 10 Фазы получают Фазу у (или ослаблением ) принятой волны или зависимости их изменения6 Ч,ао) от положения зонда 4 в направлении Х - ьХ,Поскольку использовать один (подвижный) зонд 4 затруднительно, применяют дополнительный зонд 7. НаФиг.З полосковые проводники 6 и 8,проходящие параллельно направлениюХ, установлены между двумя диэлектрическими пластинами 5, концы полосковых проводников 6 и 8 расположены перпендикулярно направлению Х,т.е, они смонтированы в виде диполяпараллельно силовым линиям электрического поля Е волны, излучаемой через исследуемый материал 3. Наруж-ные поверхности диэлектрическихпластин 5 покрыты электропроводящими слоями 9, которые образуют экрандля полосковых проводников 6 и 8.3 аэкран выходят только загнутые концыполосковых проводников 6 и 8.Расстояние ЬХ меньше длины волныв чистой воде, т,е, меньше длиныволны в исследуемом материале 3.Измеритель 10 фазы соединен сзондами 4 и 7 и в качестве величинысодержания влаги исследуемого материала 3 определяет разность фаз между напряжениями, снимаемыми с зондов 4 и 7,В данном устройстве электромагнитная .волна излучается в значительную часть водного вещества, подлежащего измерению, и не зависит отего негомогенности,Формула изобретения1. Устройство для измерения содержания влаги в материале, содержащее микроволновый генератор, к выходу которого подсоединена передающая антенна для облучения исследуемого материала плоской электромагнитной волной, и приемную антенну, подключенную к измерителю фазы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при исследовании материалов с большим содержанием влаги, приемная антенна выполнена в виде зонда, который размещен в исследуемом материале.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что зонд выполнен в виде микрополосковой конструкции, состоящей из двух диэлектрических пластин, месяцу которыми размещен полосковый проводник, при . этом наружные поверхности диэлектри. ческих пластин частично покрытыэлектропроводящим слоем.129032 8 3. Устройство по пп, 1 и 2, о т-л и ч а ю щ е е с я тем, что микроволновый генератор выполнен частотно-модулированным,4. Устройство по пп. 1-3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что введен дополнительный зонд, идентичный зонду, смещенный относительно него в направлении в переда.ощей антенне, при этом выход дополнительного зон да соединен с опорным входом измерителя фазы.9 ил УСоставительТехред И. Ход Тираж 777Государственного клам иэобретений иосква, Ж, Раушс Подписнмитета ССткрытий 7 УООР 6