DE68903128T2 - Vorrichtung und verfahren zum messen der elektrischen eigenschaften von materialien. - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum messen der elektrischen eigenschaften von materialien.Info
- Publication number
- DE68903128T2 DE68903128T2 DE8989303946T DE68903128T DE68903128T2 DE 68903128 T2 DE68903128 T2 DE 68903128T2 DE 8989303946 T DE8989303946 T DE 8989303946T DE 68903128 T DE68903128 T DE 68903128T DE 68903128 T2 DE68903128 T2 DE 68903128T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- microwave
- waveguide
- sheet
- slot
- intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 39
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 8
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Messen elektrischer Eigenschaften von Material durch Anwendung elektromagnetischer Mikrowellen.
- Es besteht herkömmlich ein System, wie es für die Erfassung von Schwankungen der Eigenfrequenz und des Q-Faktors eines Hohlraumresonators, wenn ein bogenartiges Material darin eingeführt ist, vorgeschlagen wurde, um komplexe dielektrische Konstanten des Materials durch Anwendung von Mikrowellen zu messen. Dieses System ist jedoch zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit von Kohlenstoff-Faser enthaltendem bogenartigem leitfähigem Material nicht geeignet. Wenn das leitfähige Material in ein Hohlraumresonatorsystem eingeführt wird, wird der Resonanzzustand zerstört, und damit ist es selbst dann, wenn ein genügend großer Antriebsleistungseintrag vorhanden wäre, für das System äußerst schwierig, den Leitfähigkeitsunterschied zwischen Materialien quantitativ zu erfassen. Andererseits ist Kohlenstoff-Faser zur Verstärkung von Kunststoffmaterial besonders nützlich.
- Die Verwendung von mit Kohlenstoff-Faser verstärktem Kunststoffmaterial ist in der Tat heutzutage weit verbreitet. In diesem Bereich Beschäftigte sind daher auf der Suche nach einem vereinfachten Verfahren zur Vergleichsmessung des Verhältnisses zwischen Gehalt und Ausrichtungsgrad von Kohlenstoff-Faser im Kunststoffmaterial. Messungen dieser Faktoren können durch Anwendung mechanischer Mittel erreicht werden, welche zunächst Probestücke der vorgegebenen Größe in verschiedenen Richtungen von dem Produktmaterial vor der Durchführung von Zugprüfungen abschneiden. Trotzdem erfordert das Messen dieser obengenannten Faktoren viele Vorgänge und einen hohen Zeit- und Arbeitsaufwand. Bei der Vergleichsbewertung der Leitfähigkeit zwischen Materialien zur Erfüllung der Erfordernisse zur Anwendung der Leitfähigkeit von Material, wie im Fall, zum Beispiel, der Abschirmung des elektromagnetischen Felds, ist das obengenannte Prüfverfahren darüberhinaus gänzlich nutzlos, da die Leitfähigkeit von Material durch ein solches Verfahren nicht erfaßt werden kann.
- In der GB-A-2 050 664 wird ein Messen elektrischer Eigenschaften bogenartiger Materialien offenbart, wobei ein nicht geleiteter Strahl von Mikrowellenstrahlung erzeugt wird, das bogenartige Material in der Bahn des Strahls angeordnet wird, und die durch das Material übertragene Mikrowellenstrahlung und die von dem Material reflektierte Mikrowellenstrahlung gemessen werden.
- Die JP-A-61 204 549 (zusammengefaßt in Patent Abstracts of Japan, Bd. 11, Nr. 35(P-542) [2482], 3. Februar 1987) und die EP-A-0 175 182 offenbaren eine Vorrichtung zum Messen einer Eigenschaft einer Probe bzw. eines Artikels mittels Mikrowellenstrahlung, wobei Wellenleiter zum Lenken der Mikrowellenenergie zur Probe bzw. zu dem Artikel und zum Lenken der von der Probe bzw. dem Artikel reflektierten Mikrowellenenergie verwendet werden.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, auf mühelose und einfache Weise die Leitfähigkeit von leitfähigem Material mittels Mikrowellen zu messen.
- Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein neues und wirksames Verfahren für die obengenannte Messung mittels Mikrowellen bereitzustellen.
- Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Messen elektrischer Eigenschaften bogenartiger Materialien vorgesehen, welche folgendes umfaßt:
- Einen Hauptwellenleiter in Form einer geraden Röhre zum Leiten einer Mikrowelle in derselben;
- eine mit einem Ende des Hauptwellenleiters verbundene Einrichtung zum Einführen der Mikrowelle in diesen;
- einen quer über einem Zwischenbereich des Wellenleiters zwischen dem einen Ende und dem anderen Ende des Wellenleiters gebildeten Schlitz zur Unterbringung eines bogenartigen Materials, von dem eine elektrische Eigenschaft gemessen werden soll;
- eine mit dem anderen Ende des Hauptwellenleiters verbundene erste Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer durch das in dem Schlitz untergebrachte bogenartige Material übertragenen Mikrowelle;
- einen Hilfswellenleiter, der zum Einlassen der Mikrowelle vom Hauptwellenleiter an seinem einem Ende mit einem Richtungskoppler verbunden ist, welcher an dem neben dem Schlitz an der Mikrowellen-Einführungsseite liegenden Wandbereich des Hauptwellenleiters angeordnet ist; und
- eine mit dem anderen Ende des Hilfswellenleiters verbundene zweite Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer von dem in dem Schlitz untergebrachten bogenartigen Material reflektierten Mikrowelle;
- wobei die Bestimmung der elektrischen Eigenschaft des bogenartigen Materials aus der Beziehung zwischen einer Eingangs- Mikrowellenintensität und ihrer durch den Bogen übertragenen Intensität und/oder zwischen der Eingangs-Mikrowellenintensität und ihrer vom Bogen reflektierten Intensität erfolgt.
- Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Messen elektrischer Eigenschaften bogenartiger Materialien mit einem Instrument vorgesehen, welches folgendes umfaßt: Einen Hauptwellenleiter in Form einer geraden Röhre, deren eines Ende mit einer Einrichtung zur Einführung einer Mikrowelle in den Hauptwellenleiter verbunden und deren anderes Ende mit einer ersten Mikrowellen-Erfassungseinrichtung verbunden ist, einen quer über einem Zwischenbereich des Wellenleiters zwischen dessen Enden gebildeten Schlitz, und einen Hilfswellenleiter, der von dem neben dem Schlitz liegenden Wandbereich des Röhrenglieds abzweigt, wobei das von der Zweigstelle entfernte Ende der Abzweigung einer zweiten Mikrowellen-Erfassungseinrichtung zugeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
- Einlegen eines bogenartigen Materials, von dem eine elektrische Eigenschaft gemessen werden soll, in den Schlitz;
- Erregen der Mikrowellen-Einführungseinrichtung zur Erzeugung einer Mikrowelle in dem Röhrenglied und zum Lenken derselben auf das in dem Schlitz befindliche bogenartige Material zu;
- Erfassen einer übertragenen, durch das bogenartige Material passierenden Mikrowelle durch die erste Erfassungseinrichtung; Erfassen einer reflektierten Mikrowelle, die von dem bogenartigen Material aus in den Hilfswellenleiter eintritt, durch die zweite Erfassungseinrichtung; und
- Bestimmen einer elektrischen Eigenschaft des bogenartigen Materials gemäß der Beziehung zwischen einer Eingangs- Mikrowellenintensität der Einführungseinrichtung und der Intensität der vom Material reflektierten Mikrowelle, und zwischen der Eingangs-Mikrowellenintensität und der Intensität der durch das Material übertragenen Mikrowelle.
- Fig. 1 ist eine Seitenansicht und zeigt den allgemeinen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtungsausführung zum Messen elektrischer Eigenschaften von Material mit dem Blockdiagramm des zugeordneten Schaltkreises; und
- Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Leitfähigkeit und dem Reflexionsfaktor/Übertragungsfaktor der Probe.
- Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat eine Vorrichtung 10 in einer Ausführungsform der Erfindung eine Antenne oder Sonde 12a eines Antribsschaltkreises am gemäß der Darstellung linken Ende des Wellenleiters 11 als Mikrowellen-Einführungseinrichtung 12, und ferner einen Schlitz 13, der den Wellenleiter 11 auf der Hälfte der Entfernung der wesentlichen Länge des Wellenleiters 11 vom linken Ende her durchquert, um das Einlegen des Probestücks in diesen zu ermöglichen. Am linken bzw. Hauptabschnitt des in Fig. 1 gezeigten Schlitzes 13 ist ein Hilfswellenleiter 14 befestigt, d.h. der Hilfswellenleiter 14 ist durch einen Richtungskoppler 15 mit der Seite verbunden, an der die Mikrowelle zum Probestück ausgestrahlt wird. Wellenerfassungseinrichtungen 16 und 17 sind jeweils an den Enden der Wellenleiter 11 und 14 vorgesehen. Zur Erfassung der Übertragung von Mikrowellen durch das Probestück mit der Wellenerfassungseinrichtung 16 wird jedes nicht reflektierende Material am linken Ende des Hilfswellenleiters 14 angeordnet. Um andererseits reflektierte Mikrowellen mit der Wellenerfassungseinrichtung 17 zu erfassen, wird bevorzugt jedes nicht reflektierende Material am rechten Ende des Wellenleiters 11 angeordnet, so daß die reflektierte Mikrowelle von dem Wellenleiter 11, außer dem der Wellenerfassungseinrichtung 17 entsprechenden 14, von der Erfassung ausgeschlossen werden kann.
- Wenn sich kein Probestück im Schlitz 13 befindet, breitet sich eine Mikrowelle zur rechten Innenseite des Wellenleiters 11 aus. Bei Einlegen des Probestücks in den Schlitz 13 bleibt dann, wenn das Probestück keine Leitfähigkeit aufweisend dielektrisch ist und die Dicke aufweist, die ziemlich geringer ist als die Wellenlänge der Mikrowelle in dem Wellenleiter 11, der Zustand der sich innerhalb des Wellenleiters 11 ausbreitenden Welle konstant, und die Wellenerfassungseinrichtungen 16 und 17 erzeugen daher jeweils konstante Ausgangssignale. Konkret gesagt beträgt der Übertragungsfaktor der Mikrowelle durch das Probestück annähernd etwa 100%, während der Reflexionsfaktor annähernd etwa 0% beträgt. Andererseits wird beim Einlegen des Kohlenstoff-Faser enthaltenden leitfähigen Bogens in den Schlitz 13 ein Teil der Mikrowelle durch das leitfähige Probestück reflektiert, ein weiterer Teil der Mikrowelle wird durch das Probestück übertragen, und der andere Teil wird von ihm absorbiert, wobei der Pegel der Signalausgabe von der Wellenerfassungseinrichtung 16 niedrig ist, während bei der Wellenerfassungseinrichtung 17 ein verhältnismäßig hohes Ausgangssignal erscheint. Dies erleichtert es dem Benutzer, den Übertragungsfaktor und den Reflexionsfaktor des Probestücks zu messen. Diese Faktoren sind beide durch die Leitfähigkeit des Probestücks variabel, und der Benutzer kann daher auch durch vorheriges Kalibrieren die Leitfähigkeit messen. Falls der Benutzer lediglich eine Vergleichsmessung der Leitfähigkeit auszuführen hat, kann er die Leitfähigkeit von Probestücken durch Vorbereitung des Bezugsprobestücks komparativ bewerten.
- Wie in Fig. 2 gezeigt wird, steigt in dem Fall, daß das Probestück eine extrem hohe Leitfähigkeit und metallische Eigenschaften aufweist, sein Reflexionsfaktor an, während der Übertragungsfaktor und die Absorptionseigenschaft auf einen sehr niedrigen Pegel absinken. Wenn umgekehrt das Probestück aus einem gut isolierenden Material besteht und eine extrem niedrige Leitfähigkeit aufweist, sinken der Reflexionsfaktor und die Absorptionseigenschaft ab, und umgekehrt steigt der Übertragungsfaktor extrem an. Wenn also die Absorptionskurve (Absorption/Leitfähigkeitsfaktor) vorgegeben ist, wird entweder der Übertragungsfaktor oder der Reflexionsfaktor gemessen, so daß der Benutzer den nicht gemessenen Faktor von einem dieser Faktoren ableiten kann. In diesem Fall ist nur die Wellenerfassungseinrichtung 16 auf der Seite der Wellendurchdringung bzw. Übertragung ohne den Hilfswellenleiter 14 (siehe Fig. 1) vorgesehen, oder nur die Wellenerfassungseinrichtung 17 ist am Ende des Hilfswellenleiters 14 vorgesehen, ohne daß Wellenerfassungseinrichtungen auf der Seite der Wellendurchdringung vorgesehen sind. Da die Wellenreflexion am Ende des Wellenleiters die Meßwirkung nicht negativ beeinflußt, kann der Benutzer Meßvorgänge durch Anwendung des Systems ausführen, welches alle die rechts vom Schlitz 13 gezeigten Bauteile (siehe Fig. 1) ausschließt. In diesem Fall ist das rechte Ende des wesentlichen Röhrenkörpers des Wellenleiters 11 offen, und die reflektierten Mikrowellen sind daher auf der offenen Fläche vorhanden, selbst wenn kein Probestück angeordnet ist. Wenn die offene Fläche des rechten Endes des wesentlichen Röhrenkörpers des Wellenleiters 11 mit einem leitfähigen Probestück bedeckt ist, steigt der Reflexionsfaktor bei sehr hoher Leitfähigkeit extrem an. Bei geringer Leitfähigkeit nähert sich der Reflexionsfaktor dem Wert an, der dann vorhanden ist, wenn das rechte Ende des Röhrenkörpers des Wellenleiters offen ist. Dadurch wird es dem Benutzer ermöglicht, die Leitfähigkeit des Probestücks richtig zu messen.
- Bei Bereitstellen des Schlitzes 13 innerhalb des Wellenleiters 11, wie in Fig. 1 gezeigt ist, in den das Probestück eingelegt wird, überprüften die Erfinder zunächst, ob die Position des Schlitzes 13 die Mikrowellenausbreitung innerhalb des Wellenleiters 11 negativ beeinflussen konnte oder nicht. Die Erfinder legten die Länge des linken Teils des in Fig. 1 gezeigten Wellenleiters 11 auf 1 Meter von der Position des 1,9 imn breiten Schlitzes 13 aus gemessen fest. Die Erfinder variierten dann die Länge des rechten Teils des Wellenleiters 11 in einem Bereich von 1 cm bis zu einem Maximum von 20 cm. Den Erfindern wurde dadurch bestätigt, daß der Pegel der von der Wellenerfassungseinrichtung ausgegebenen Signale fast konstant blieb. Umgekehrt legten die Erfinder dann die Länge des rechten Teils des Wellenleiters 11 auf 10 cm von der Position des Schlitzes 13 aus geinessen fest, und variierten dann die Länge des linken Teils in einem Bereich von 10 cm bis zu einem Maximum von 150 cm. Wie im obengenannten Fall wurde den Erfindern bestätigt, daß der Pegel der vom Wellenleiter 11 ausgegebenen Signale überhaupt nicht variierte. Die Erfinder variierten dann die Breite des Schlitzes 13 in einem Bereich von Null bis zu einem Maximum von 7 mm. Wenn der Schlitz 13 mit einer Breite von 7 mm im Vergleich mit einer Bezugsbreite von 0 mm vorgesehen wurde, senkt sich der Pegel der von der Wellenerfassungseinrichtung 16 ausgegebenen Signale um 6,5 dB. Dies beweist folgendes: Je geringer die Breite des Schlitzes 13, desto besser die Stabilität des Pegels der Signalausgabe von der Wellenerfassungseinrichtung 16. Dies kommt wahrscheinlich daher, daß mit der durch das Vorhandensein des Schlitzes 13 verursachten Reflexion der Mikrowellen gleichzeitig ein Durchsickern von Mikrowellen durch den Schlitz 13 erfolgt.
- Auf der Grundlage der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung bauten die Erfinder eine Vorrichtung auf, die aus dem eine Größe von 29,1 mm x 58,1 mm aufweisenden Hauptwellenleiter und einem Schlitz mit einer Breite von 4 mm bestand. Die Erfinder legten einen aus Polyethylenterephthalat-Faser bestehenden Probestückbogen mit einer Dicke von 100 Mikronen in den vorbereiteten Schlitz ein. Schließlich bestätigten die Erfinder durch Vergleich mit dem vor dem Einlegen des Probestücks bestehenden Ausgangssignalpegel, daß der Pegel der Signalausgabe von der Wellenerfassungseinrichtung 16 konstant blieb.
- Die Prüfung für das zweite Beispiel wurde mittels derselben Vorrichtung, wie sie auch für das erste Beispiel verwendet wurde, ausgeführt. Die Erfinder bereiteten einen aus Kohlenstoff-Faser- Vliestuch mit einem Gewicht von 34,6 g/m² hergestellten Probestückbogen vor und legten das Probestück in den Schlitz ein. Die Erfinder prüften dann den Pegel der von den Wellenerfassungseinrichtungen 16 und 17 ausgegebenen Signale in verschiedenen Richtungen, und zwar durch Drehen des Probestücks in seiner Ebene. Das Prüfungsergebnis wird unten beschrieben. Die Erfinder setzten Drehungswinkel des Probestücks, basierend auf der Richtung des kurzen Teils des Wellenleiters 11, d.h. in der Richtung des elektrischen Felds, fest. Drehungswinkel des Probestücks Durchdringung oder übertragene Ausgabe (n W) Reflexionsausgabe (u W)
- Die Erfinder bestätigten, daß Kohlenstoff-Faser-Vliestuch eine ausgeprägte Faserausrichtungseigenschaft aufweist.
- Die Prüfung für das dritte Beispiel wurde mittels derselben Vorrichtung, wie sie auch für die obengenannten Beispiele verwendet wurde, ausgeführt, mit der Ausnahme, daß der rechte Teil des Wellenleiters 11 vom Schlitz 13 abgetrennt wurde, um eine offenendige Fläche für den wesentlichen Röhrenkörper des Wellenleiters 11 bereitzustellen. Die Erfinder prüften die Leitfähigkeit des organischen leitfähigen Bogens, der aus in Kunststoff-Folien eingelegtem Tuch aus Kohlenstoff-Faser-Vlies hergestellt war, wobei das in einer Kunststoff-Folie vorhandene Probestück das offene Ende des Wellenleiters 11 vollständig bedeckte. Die Erfinder setzten einen dielektrischen Bogen ein, indem sie diesen gegen die Rückseite des Probestücks zu dessen Stabilisierung drückten. Da ein Teil der Mikrowellen durch das Probestück übertragen wurde, ist es bei dem System wesentlich, Mittel zum festen Drücken des Probestücks gegen das offene Ende des Röhrenkörpers des Wellenleiters zu stabilisieren, da die Stabilität des Probestücks die Messung der reflektierten Mikrowelle entscheidend beeinflußt. Das Prüfungsergebnis des dritten Beispiels ist unten aufgeführt. Wie im obengenannten Fall wurde den Erfindern bestätigt, daß Kohlenstoff-Faser-Vliestuch eine ausgeprägte Faserausrichtungseigenschaft aufweist. Drehungswinkel des Probestücks Reflexionsausgabe (uW)
- Durch Verwendung der offenendigen Wellenleiterröhre wie im dritten Beispiel kann der Benutzer das Probestück leicht für die Vorrichtung mit dem obengenannten Aufbau einstellen, und kann daher Messungen in bezug auf eine Bahn ausführen, ohne ein Probestück davon abzuschneiden. Die erfindungsgemäße Ausführungsform der Vorrichtung ermöglicht dem Benutzer, Messungen nicht nur in bezug auf bogenartiges Material, sondern auch in bezug auf ein dickes Objekt auszuführen. Darüberhinaus ermöglicht die Vorrichtung dem Benutzer, Meßvorgänge durchzuführen, indem das offene Ende des Wellenleiters mit der Fläche eines strukturierten Objekts in Berührung gebracht, oder auf einem vorgegebenen Minimalabstand gehalten wird.
- Die Vorrichtung ermöglicht einem Benutzer erfindungsgemäß ein einfaches Messen der Leitfähigkeit und der Anisotropie leitfähiger Materialien, wie zum Beispiel leitfähiger Kunststoffobjekte. Im besonderen kann der Benutzer das Probestück leicht in die Vorrichtung einlegen, indem das Probestück mit dem offenen Ende der Wellenleiterröhre in Berührung gebracht wird; dabei kann der Benutzer jedoch das Probestück je nach Bedarf leicht drehen. Darüberhinaus bietet die erfindungsgemäße Ausführung der Vorrichtung einen Nutzvorteil, indem dem Benutzer das Messen elektrischer Eigenschaften von solchen Probestücken, die aus einer Bahn und/oder einer soliden Körperzusammensetzung gebildet sind, und solchen Probestücken, die einen im wesentlichen großflächigen Bereich aufweisen, ermöglicht wird, wobei die Notwendigkeit entfällt, das Probestück davon abzuschneiden.
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Messen elektrischer Eigenschaften bogenartiger
Materialien, welche folgendes umfaßt:
Einen Hauptwellenleiter (11) in Form einer geraden Röhre zum
Leiten einer Mikrowelle in derselben;
eine mit einem Ende des Hauptwellenleiters verbundene Einrichtung
(12, 12a) zum Einführen der Mikrowelle in diesen;
einen quer über einem Zwischenbereich des Wellenleiters zwischen
dem einen Ende und dem anderen Ende des Wellenleiters gebildeten
Schlitz (13) zur Unterbringung eines bogenartigen Materials, von
dem eine elektrische Eigenschaft gemessen werden soll;
eine mit dem anderen Ende des Hauptwellenleiters verbundene erste
Erfassungseinrichtung (16) zur Erfassung einer durch das in dem
Schlitz untergebrachte bogenartige Material übertragenen
Mikrowelle;
einen Hilfswellenleiter (14), der zum Einlassen der Mikrowelle
vom Hauptwellenleiter an seinem einem Ende mit einem
Richtungskoppler verbunden ist, welcher an dem neben dem Schlitz
an der Mikrowellen-Einführungsseite liegenden Wandbereich des
Hauptwellenleiters angeordnet ist; und
eine mit dem anderen Ende des Hilfswellenleiters verbundene
zweite Erfassungseinrichtung (17) zur Erfassung einer von dem in
dem Schlitz untergebrachten bogenartigen Material reflektierten
Mikrowelle;
wobei die Bestimmung der elektrischen Eigenschaft des
bogenartigen Materials aus der Beziehung zwischen einer Eingangs-
Mikrowellenintensität und ihrer durch den Bogen übertragenen
Intensität und/oder zwischen der Eingangs-Mikrowellenintensität
und ihrer vom Bogen reflektierten Intensität erfolgt.
2. Verfahren zum Messen elektrischer Eigenschaften bogenartiger
Materialien mit einem Instrument, welches folgendes umfaßt: Einen
Hauptwellenleiter in Form einer geraden Röhre, deren eines Ende
mit einer Einrichtung zur Einführung einer Mikrowelle in den
Hauptwellenleiter verbunden und deren anderes Ende mit einer
ersten Mikrowellen-Erfassungseinrichtung verbunden ist, einen
quer über einem Zwischenbereich des Wellenleiters zwischen dessen
Enden gebildeten Schlitz, und einen Hilfswellenleiter, der von
dem neben dem Schlitz liegenden Wandbereich des Röhrenglieds
abzweigt, wobei das von der Zweigstelle entfernte Ende der
Abzweigung einer zweiten Mikrowellen-Erfassungseinrichtung
zugeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
umfaßt:
Einlegen eines bogenartigen Materials, von dem eine elektrische
Eigenschaft gemessen werden soll, in den Schlitz;
Erregen der Mikrowellen-Einführungseinrichtung zur Erzeugung
einer Mikrowelle in dem Röhrenglied und zum Lenken derselben auf
das in dem Schlitz befindliche bogenartige Material zu;
Erfassen einer übertragenen, durch das bogenartige Material
passierenden Mikrowelle durch die erste Erfassungseinrichtung;
Erfassen einer reflektierten Mikrowelle, die von dem bogenartigen
Material aus in den Hilfswellenleiter eintritt, durch die zweite
Erfassungseinrichtung; und
Bestimmen einer elektrischen Eigenschaft des bogenartigen
Materials gemäß der Beziehung zwischen einer Eingangs-
Mikrowellenintensität der Einführungseinrichtung und der
Intensität der vom Material reflektierten Mikrowelle, und
zwischen der Eingangs-Mikrowellenintensität und der Intensität
der durch das Material übertragenen Mikrowelle.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63100999A JPH01270648A (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 材料の電気的特性測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE68903128D1 DE68903128D1 (de) | 1992-11-12 |
DE68903128T2 true DE68903128T2 (de) | 1993-02-11 |
Family
ID=14288985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8989303946T Expired - Fee Related DE68903128T2 (de) | 1988-04-22 | 1989-04-20 | Vorrichtung und verfahren zum messen der elektrischen eigenschaften von materialien. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5001433A (de) |
EP (1) | EP0339873B1 (de) |
JP (1) | JPH01270648A (de) |
DE (1) | DE68903128T2 (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5132903A (en) * | 1990-06-19 | 1992-07-21 | Halliburton Logging Services, Inc. | Dielectric measuring apparatus for determining oil and water mixtures in a well borehole |
US5256978A (en) * | 1992-04-27 | 1993-10-26 | Mitchell Rose | Microwave moisture content analyzer |
US5508622A (en) * | 1994-12-14 | 1996-04-16 | Gatzlaff; Harold | Coating defect detector system |
JP3731314B2 (ja) * | 1997-03-28 | 2006-01-05 | 王子製紙株式会社 | 配向測定装置 |
JP2006300828A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Kindai Techno Corp | プリプレグに内在する導電性微小粒子物質の検出装置 |
US7288944B1 (en) | 2005-07-11 | 2007-10-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Evanescent waveguide apparatus and method for measurement of dielectric constant |
US7894765B2 (en) * | 2006-12-18 | 2011-02-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Sheet processing apparatus and image forming apparatus for controlling a folding operation |
CN110389135A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-10-29 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种反射率测试集成微波探头 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3025463A (en) * | 1957-11-22 | 1962-03-13 | Eino J Luoma | Apparatus for measurement of complex reflection coefficient |
US3562642A (en) * | 1968-12-02 | 1971-02-09 | Richard Hochschild | Apparatus and method for measuring properties of materials by sensing signals responsive to both amplitude and phase changes in transmitted or reflected microwave energy |
JPS5312070A (en) * | 1976-07-20 | 1978-02-03 | Fuji Photo Film Co Ltd | Film resistor |
US4097796A (en) * | 1977-02-18 | 1978-06-27 | The Boeing Company | Method for testing radomes |
US4408156A (en) * | 1979-05-01 | 1983-10-04 | N. V. Bekaert S.A. | Sheet articles of non-conductive material marked for identification purposes, and method and apparatus for identifying such articles |
FR2460009B1 (fr) * | 1979-06-26 | 1985-07-19 | Metalimphy | Procede de marquage et d'identification d'objets marques par des elements electriquement conducteurs |
SU1190242A1 (ru) * | 1982-07-07 | 1985-11-07 | Предприятие П/Я Р-6856 | Датчик дл измерени параметров листовых материалов |
JPS59224547A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 繊維シ−トの繊維配向測定方法 |
JPS60135752A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | マイクロ波水分計 |
DE3424652C2 (de) * | 1984-07-04 | 1993-11-11 | Gao Ges Automation Org | Vorrichtung zur dynamischen berührungslosen Bestimmung des lokalen Flächengewichts von blattförmigem Material |
US4605893A (en) * | 1984-09-06 | 1986-08-12 | International Business Machines Corporation | Contactless measurement of electrical properties of wafer shaped materials |
JPS6176942A (ja) * | 1984-09-22 | 1986-04-19 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 誘電体シートの配向性又は誘電特性の測定方法 |
JPS6183946A (ja) * | 1984-10-01 | 1986-04-28 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | シ−ト状物質の配向測定方法 |
JPS61173171A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-04 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体ウエハの抵抗率測定法 |
JPS61204549A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-10 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 試料の構成繊維の配向測定装置 |
SU1355942A1 (ru) * | 1985-12-20 | 1987-11-30 | Предприятие П/Я М-5191 | Способ контрол распределени поверхностного сопротивлени СВЧ-поглотител и устройство дл его осуществлени |
US4789820A (en) * | 1986-01-08 | 1988-12-06 | Hercules Incorporated | Apparatus and method for sensing multiple parameters of sheet material |
US4841223A (en) * | 1987-06-17 | 1989-06-20 | The Institute Of Paper Chemistry | Method and apparatus for measuring fiber orientation anisotropy |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63100999A patent/JPH01270648A/ja active Pending
-
1989
- 1989-04-18 US US07/339,793 patent/US5001433A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-20 DE DE8989303946T patent/DE68903128T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-04-20 EP EP89303946A patent/EP0339873B1/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0339873B1 (de) | 1992-10-07 |
DE68903128D1 (de) | 1992-11-12 |
US5001433A (en) | 1991-03-19 |
JPH01270648A (ja) | 1989-10-27 |
EP0339873A1 (de) | 1989-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE964693C (de) | Mikrowellen-Richtkoppler | |
DE2928487C2 (de) | ||
DE2552954C3 (de) | Vorrichtung zur Feuchtemessung von räumlich ausgedehnten Proben | |
DE3107675C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Messung der Dicke sehr dünner elektrisch leitfähiger Schichten auf nichtleitendem Trägermaterial | |
DE68914360T2 (de) | Sende- und Empfangsvorrichtung für Mikrowellenstrahlung zur Abbildung von verdeckten Gegenständen. | |
DE2362258C3 (de) | Vorrichtung zum Messen des Feuchtigkeitsgehalts eines Materials, insbesondere , einer Papierbahn | |
DE3150202A1 (de) | Anordnung zur messung der feuchte | |
DE2710958A1 (de) | Mikrowellen-abstandsdetektor | |
DE3247017A1 (de) | Mikrowellen-feuchtemesser | |
DE69006410T2 (de) | Mikrowellenvorrichtung zum kontinuierlichen Messen der Viskosität eines viskosen Mediums. | |
DE19925468A1 (de) | Streufeldsonde | |
DE68903128T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zum messen der elektrischen eigenschaften von materialien. | |
DE2712600C2 (de) | Vorrichtung zum Erfassen einer plötzlichen Veränderung der von Holzgut durchgelassenen oder reflektierten Energie mit Hochfrequenz | |
DE69202616T2 (de) | Gerät zum fortlaufenden und berührungslosen Messen der Dicke einer dünnen, leitenden Schicht auf einem isolierenden Träger, zum Beispiel einer vorbeilaufenden Fiber oder Folie. | |
DE2340130C3 (de) | Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes von dünnen, flächenhaften Materialien | |
DE2939554A1 (de) | Feuchteprofil-messanordnung mit mikrowellen | |
DE69427328T2 (de) | Vorrichtung zur zerstörungsfreien prüfung von dielektrischen/magnetischen materialen | |
EP1895290B1 (de) | Mikrowellenmessvorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Messgrösse an einem Produkt | |
DE3909851C2 (de) | ||
DE2116782C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens pro Längeneinheit von fadenförmigen Erzeugnissen der Textilindustrie | |
DE1260617B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln elektrischer und/oder magnetischer Kenngroessen eines elektrisch nichtleitenden Stoffes durch Resonanzmessung bei Mikrowellen | |
DE69123827T2 (de) | Gerät zur zerstörungsfreien Prüfung mit Wirbelströmen | |
DE1523101B2 (de) | Mikrowellen-hohlraumresonator | |
DE1219584B (de) | Anordnung zum Ermitteln des spezifischen Widerstandes oder der Dicke eines Halbleiterkoerpers | |
DE3634374C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NEW OJI PAPER CO. LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |