Устройство для измерения влажности

Устройство для измерения влажности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е iii! 576530

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сов" ии л

Сон . а"ио набоких

Реоцблик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01.76 (21) 2307352/09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень № 38 (45) Дата опублпкованпя оппсаппя 14.10.77 (51) М. Кл.а G OIN 23/24

Гввударотве. нмй коми в

Совета Уинистров СССР (53) УДК 621 317.39:533. .275 (088.8) по делам изобретений и отирытий (72) Авторы изобретения В. А. Павельев, И. В. Афанасьева, Г. В. Бондарева, EO. И. Пашинцев, Ю. В, Тоншев и А. H. Филимонов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛА)КНОСТИ

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 секци|о 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 основных типов электромагнитных колебаний в резонаторе и в измерительном плече двойного волноводного тройника взаимно перпендикулярны.

На чертеже приведена структурная электИ рическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения влажности содержит генератор 1 СВЧ, аттенюатор 2, вентиль

3, двойной волноводный тройник 4, приемопередающую антенну 5, детекторную секцию

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

2р волноводный переключатель 8 включен между измерительным плечом двойного волноводного тройника 4 и приемопередающей антенной

5, к раскрыву которой подключен резонатор

11, при этом плоскости поляризации основных 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 усилите30 лем 7. В одно боковое плечо волноводного

3 тройника 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 приемопередающей 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 Т„,. Сигнал с датчика 12, соответствующий температуре Т,„„поступает 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.

57653О

СВЧ-нагрев контролируемого материала 16 генератором 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 Т, и калиб10 ровка выходно-о сигнала по его минимальному значению ускоряют процесс измерения с повышением точности.

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности, содержащее генератор сверхвысокой частоты, аттенюатор, вентиль, двойной волноводный тройник, приемопередающу1о антенну, детек20 торную секцию и измерительный усилитель, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса измерений при повышении точности, в него 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 двойного вол новодпого тройника и приемопередающей антенной, к раскрыву которой подкл1очен резонатор, при этом плоскости поляризации основных типов электромагнитных колебаний в резонаторе и в измерительном плече двойного волноводпого тройника взаимно перпендикулярны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бензарь В. К. Техника СВЧ-влагометрии.

М.;нск, «Высшая школа», 197- 1, с. 223.

Г i- ° 4

Рс тактор Л. Баглай

Составитель Г. Теплова

Корректор О. Тюрина

Зактз 231)/14 Изд. № 811

Тираж 1109 Подписное

11ПО Государственного комитета

Совета Министров СССР

tIo делам изобрстсний и открытий

113035, Москва, ОК-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2