Устройство для измерения электрических характеристик диэлектрических материалов

Устройство для измерения электрических характеристик диэлектрических материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для изменения электрических характеристик сыпучих или пастообразных диэлектрических материалов. Целью изобретения является повышение точности при измерении сыпучих и вязких материалов. Зонд, образованный четырьмя токопроводящими пластинами 1, расположенными радиально симметрично вокруг центрального диэлектрического стержня 2, возбуждается короткими радиоимпульсами. По времени задержки, on ре деля ют величину диэлектрической проницаемости, а по ослаблению - потери в исследуемом материале, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 R 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMPIYET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693085/09 (22) 16.05.89 (46) 30.09.91, Бюл. гв 36 (71) Арктический и антарктический научноисследовательский институт (72) Г.В.Трепов (53) 621.317.335.3 (088.8) (56) Айзенберг Г.З. Коротковолновые антенны. М.: Радио, 1962.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1188673, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике измерений с помощью электромагнитных волн и может быть использовано для изучения свойств сыпучих или пастообразных диэлектрических материалов, например снега или торфа.

Цель изобретения — повышение- точности.

На чертеже приведен датчик устройства для измерения характеристик диэлектрических материалов.

Датчик представляет собой измерительную линию. с симметрирующим уэаом и состоит из четырех токопроводящих пластин

1, расположенных радиально симметрично вокруг центрального диэлектрического стержня 2 и соединенных с ним плоскими диэлектрическими перемычками 3, Симметрирующий узел представляет собой четыре коротких проводника 4, два из которых соединяют корпус коаксиального разъема 5 с

»- Ж „1681280 А1. (57) Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для изменения электрических характеристик сыпучих или пастообразных диэлектрических материалов. Целью изобретения является повышение точности при измерении сыпучих и вязких материалов. Зонд, образованный четырьмя токопроводящими пластинами t, расположенными радиально сИмметрично вокруг центрального диэлектрического стержня 2, возбуждается короткими радиримпульсами. По времени задержки. определяют величину диэлектрической проницаемости, а по ослаблению— потери в исследуемом материале, 1 ил. двумя пластинами, расположенными в одной плоскости, а два других 6 — центральный проводник с двумя оставшимися пластинами, Ширина токопроводящих пластин 1 и их расстояние от оси датчика определяются из условия R/г = 5, где R, г соответственно расстояния между внешними и внутренними кромками. Толщина токопроводящих пластин 1 может выбираться равной 0,1 — 0,2 от их ширины. Устройство для измерения характеристик состоит из генератора сигналов и индикатора, подключенных к датчику.

Устройство для измерения характеристик диэлектрических материалов работает следующим образом.

Наносекундные импульсы через коакси-. альный разьем 5 и через симметрирующее устройство 4, 6 подаются в четырехпроводную линию, образованную токопроводящими пластинами 1, распространяются по ней, 1681280 отражаются от конца с коэффициентом отражения, равным 1, распространяются по линии в обратном направлении и поступают через коаксиальный разъем 5 на индикатор.

На экране индикатора наблюдается импульс от генератора и импульс, отраженный от конца линии, при этом фиксируются временное положение и амплитуда импульса, отраженного от конца линии, После чего датчик вводится частично, например на половинудлины, в исследуемый материал, при этом отраженный ранее от конца линии импульс раздваивается. Первый из отраженных импульсов отражен от границы воздух-материал, второй — от конца линии, находящегося в материале. Временной интервал между этими импульсами определяется скоростью радиоволн в материале, амплитуда первого импульса определяется коэффициентом отражения от границы воздух-материал, а амплитуда второго импульса — поглощением радиоволн в среде в соответствии с выражениями: а = — >20 lg

1 Чг

Ч1 (1 -R ) где V — скорость радиоволн в исследуемом материале;

V< — амплитуда импульса, отраженного от конца линии, не погруженной в исследуемый материал;

V> — амплитуда импульса, отраженного от границы воздух-порода;

V2 — амплитуда импульса, отраженного от конца линии, погруженной в исследуемый материал;

5 К вЂ” коэффициент отражения от границы воздух-материал;

1 — длина линии, м;

ЛТ вЂ” временной интервал между импульсом от границы воздух-материал и им10 пульсом от конца линии, нс;.

a — удельное поглощение радиоволн в материале, дБ/м.

Измеряют с помощью индикатора величины V<, V<, Чг, ЛТ, далее по приведенным

15 выше соотношениям 0 и а, по которым определяют величины диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.

Придание датчику формы четырехпро20 водной линии из токопроводящих пластин позволяет минимальным образом нарушать структуру исследуемого материала и исключить

; тем самым связанные с этим погрешности.

25 Формула изобретения

Устройство для измерения электрических характеристик диэлектрических материалов, содержащее генератор, индикатор

ЗО падающих и отраженных волн и зонд, выполненный в виде четырехпроводной линии, соединенной посредством симметрирующего элемента с индикатором падающих и отраженной волн и генератоÇ5 ром, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения. точности при измерении сыпу.чих и вязких материалов, проводники четырехпроводной линии выполнень1 в виде радиальных пластин.

Составитель Е.Скороходгэва

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Заказ 3311 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101