FI83268C - FOERFARANDE JAEMTE ANORDNING FOER BESTAEMNING AV MIKROVAOGORS DAEMPNING OCH / ELLER FASVRIDNING VID TRANSMISSION GENOM ETT MATERIAL. - Google Patents
FOERFARANDE JAEMTE ANORDNING FOER BESTAEMNING AV MIKROVAOGORS DAEMPNING OCH / ELLER FASVRIDNING VID TRANSMISSION GENOM ETT MATERIAL. Download PDFInfo
- Publication number
- FI83268C FI83268C FI852549A FI852549A FI83268C FI 83268 C FI83268 C FI 83268C FI 852549 A FI852549 A FI 852549A FI 852549 A FI852549 A FI 852549A FI 83268 C FI83268 C FI 83268C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- antenna
- antennas
- signal
- pair
- substance
- Prior art date
Links
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
- G01N22/04—Investigating moisture content
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)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
1 832681 83268
Menetelmä ja laite, joilla määritetään mikroaaltojen vaimennus ja/tai vaiheen muutos niiden kulkiessa aineen läpi Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta, joilla 5 määritetään mikroaaltojen vaimennus ja/tai vaiheen muutos niiden kulkiessa aineen läpi.The present invention relates to a method and apparatus for determining the attenuation and / or phase change of microwaves as they pass through a substance.
Tällainen menetelmä on lähinnä tarkoitettu käytettäväksi silloin, kun halutaan määrittää aineen ns. kosteus-osamäärä, jolloin käytetään hyväksi mikroaaltojen vaimen-10 nusta ja vaiheen muutosta aineen läpikulun yhteydessä ai neen kosteusosamäärän laskemiseksi.Such a method is mainly intended for use when it is desired to determine the so-called moisture quotient, utilizing microwave attenuation and phase change during the passage of the substance to calculate the moisture quotient of the material.
Patenttihakemuksessa no 852548 on kuvattu tapaa ja laitetta aineen kosteusosamäärän määrittämiseksi. Po. laite soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi mainitun patenttiha-15 kemuksen tavan ja laitteen kanssa.Patent application No. 852548 describes a method and apparatus for determining the moisture content of a substance. Po. the device is particularly well suited for use with the method and device of said patent application.
Po. keksinnön eräs olennainen sovellutusalue on puu-kappaleiden kosteusosamäärän mittauksessa sahassa. Tällöin esiintyvä erityisongelma on se, että mittaustulokseen vaikuttavat puukappaleiden asennot suhteessa mikroaaltoja lähettä-20 vään antenniin ja vastaanottavaan antenniin, joiden antennien välistä puukappale kulkee mittauksen aikana.Po. An essential area of application of the invention is in the measurement of the moisture content of wood pieces in a saw. A particular problem in this case is that the measurement result is affected by the positions of the pieces of wood in relation to the antenna transmitting the microwave and the receiving antenna, between the antennas of which the piece of wood passes during the measurement.
Po. keksintö ratkaisee täysin ilmoitetun ongelman ja tarjoaa laitteen, jossa mittaustulos on riippumaton aineen sijainnista kahden antennin välissä.Po. the invention completely solves the reported problem and provides a device in which the measurement result is independent of the location of the substance between the two antennas.
25 Po. keksintö soveltuu siis hyvin käytettäväksi sil loin, kun mitataan mikroaaltosignaalin muutokset sen kulkiessa aineen läpi, jonka sijainti antennien välissä on epämääräinen ja vaihteleva. Keksintö ei siis rajoitu käytettäväksi kosteusosamäärän määrityksessä, vaan sitä voidaan käyt-30 tää kaikenlaisissa mittauksissa.25 Po. thus, the invention is well suited for use when measuring changes in a microwave signal as it passes through a substance whose location between antennas is vague and variable. Thus, the invention is not limited to use in determining the moisture content, but can be used in all kinds of measurements.
Po. keksintö koskee siis menetelmää, jolla määritetään mikroaaltojen vaimennus ja/tai vaiheen muutos niiden kulkiessa aineen läpi, jonka tunnusomaiset piirteet on ilmoitettu oheisessa patenttivaatimuksessa 1.Po. The invention therefore relates to a method for determining the attenuation and / or phase change of microwaves as they pass through a substance, the characteristics of which are set out in the appended claim 1.
2 832682 83268
Lisäksi keksintö käsittää laitteen, jonka tyyppi ja pääasialliset piirteet on ilmoitettu patenttivaatimuksessa 5.The invention further comprises a device, the type and main features of which are set out in claim 5.
Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: 5 kuvio 1 esittää erittäin kaaviomaista kuvantoa tunnet tua tyyppiä olevasta laitteesta, jolla mitataan puukappaleiden kosteus; kuvio 2 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisesta laitteesta; 10 kuvio 3 esittää vektorikaaviota; kuviot 4 ja 5 esittävät antennien vaihtoehtoisia sijainteja; kuvio 6 esittää lohkokaaviota keksinnön mukaisesta laitteesta, jossa saadaan useat mittauskanavat; ja 15 kuviot 7 ja 8 esittävät antennien vaihtoehtoisia si jainteja ja niissä käytetään useita mittauskanavia.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a highly schematic view of a device of a known type for measuring the moisture content of wooden pieces; Figure 2 shows a block diagram of a device according to the invention; Figure 3 shows a vector diagram; Figures 4 and 5 show alternative locations of the antennas; Fig. 6 shows a block diagram of a device according to the invention in which a plurality of measurement channels are obtained; and Figures 7 and 8 show alternative locations for the antennas and use a plurality of measurement channels.
Kuvio 1 näyttää erittäin kaaviomaisesti mittarin, jolla mitataan puukappaleiden 1 kosteus ja joka käsittää kaksi antennia 2,3 joilla lähetetään ja vastaanotetaan mikroaalto-20 ja, ja numeron 4 osoittaman yksikön, joka käsittää mikroaaltojen generaattorin, mikroaaltojen vastaanottimen sekä tarpeelliset signaalinkäsittelypiirit kahden lähtösignaalin kehittämiseksi, joista toinen vastaa vaiheen muutosta Fl ja toinen vaimennusta A.Figure 1 shows very schematically a meter for measuring the moisture of wood pieces 1, comprising two antennas 2,3 for transmitting and receiving microwave 20 and a unit indicated by 4, comprising a microwave generator, a microwave receiver and the necessary signal processing circuits for generating two output signals, of which one corresponds to the phase change F1 and the other to the attenuation A.
25 On nimittäin niin, että siitä vaiheen muutoksesta Fl ja vaimennuksesta A, joka mikroaalloille tapahtuu niiden kulkiessa puukappaleen läpi, voidaan määrittää puukappaleen ns. kos-teusosamäärä. Erästä tapaa kosteusosamäärän määrittämiseksi on kuvattu edellä mainitussa patenttihakemuksessa. Tällainen 30 tapa ei ole osa po. keksinnöstä, joten sitä ei kuvata lähemmin tässä.25 It is true that the change in phase F1 and the attenuation A which occurs to microwaves as they pass through a piece of wood can be determined by reference to the so-called kos-teusosamäärä. One way to determine the moisture content is described in the above-mentioned patent application. Such a 30 way is not part of po. invention, so it will not be described in more detail here.
Kun käytetään kuvion 1 mukaista, tunnettua laitetta, vaikuttaa läpäisykertoimeen puukappaleen sijainti antennien 2,3 välissä. Tämä johtuu siitä, että vastaavan antennin ja 35 puukappaleen pintojen välillä syntyy häiriöitä, kuten seisovat aaltomuodot. Osa signaalista nimittäin heijastuu laudan 3 83268 pinnan kohdalla. Läpäisykertoimen vaihtelu saadaan aikaan jaksoittain laudan siirron tai sen antennien 2,3 välisen sijainnin funktiona. Jakson pituus on puoli aallon pituus lähetettyjen mikroaaltojen osalta. Kun mikroaaltotaajuus 5 on n. 15 GHz, on aallon pituus \= 2 cm, so. mainittu jakson pituus on 1 cm.When using the known device according to Figure 1, the transmission coefficient is affected by the location of the piece of wood between the antennas 2,3. This is because interference, such as standing waveforms, occurs between the surfaces of the corresponding antenna and the piece of wood 35. Namely, part of the signal is reflected at the surface of the board 3 83268. The variation of the transmission coefficient is obtained periodically as a function of the displacement of the board or the position between its antennas 2,3. The period length is half the wavelength for the transmitted microwaves. When the microwave frequency 5 is about 15 GHz, the wavelength is \ = 2 cm, i.e. said section length is 1 cm.
Po. keksinnön avulla poistetaan läpäisykertoimen vaihtelut.Po. the invention eliminates variations in the transmission coefficient.
Kuvio 2 näyttää keksinnön mukaisen laitteen erään 10 toteutusesimerkin, joka toimii po. menetelmän mukaisesti.Figure 2 shows an embodiment 10 of a device according to the invention, which operates on po. according to the method.
Laite käsittää mikroaaltojen generaattorin 5, joka kehittää suurtaajuisen mikroaaltosignaalin (fQ), esim.The device comprises a microwave generator 5 which generates a high frequency microwave signal (fQ), e.g.
16 GHz, oskillaattorin 6, joka on suunniteltu antamaan pientaajuussignaalin f1, esim. 10 KHz, modulaattoriin 7.16 GHz, an oscillator 6 designed to provide a low frequency signal f1, e.g. 10 KHz, to the modulator 7.
15 Lisäksi laite sisältää signaalinkäsittely-yksikön 8, joka käsittää mikroaaltojen vastaanottimen sekoittimen 9 muodossa, joka mieluiten on kaksoistasapainotettu sekoitin yksinkertaisella sivukaistalla, sekä vertailupiirin 10. Laite sisältää lisäksi antennit, joiden väliin ko. aine 11 on 20 tarkoitettu tuotavaksi.The device further comprises a signal processing unit 8 comprising a microwave receiver in the form of a mixer 9, preferably a dual balanced mixer with a simple sideband, and a reference circuit 10. The device further comprises antennas between which substance 11 is intended for import.
Keksinnön mukaisesti käytetään kahta antenniparia 12,13;14,15, joista ensimmäisen antenniparin antenneita 12,13 on siirretty viivaa pitkin, joka ulottuu antennien läpi, suhteessa toisen antenniparin antenneihin 14,15 matkan, joka 25 on yhtä kuin λ/4 tai tämän pariton kerrannainen, jolloin on mikroaaltogeneraattorin 5 kehittämän mikroaaltosignaalin f aallonpituus. Antenniparit on sijoitettu keskenään rinnakkain. Lisäksi kahden antennin välimatka kussakin parissa on sama tai olennaisesti sama.According to the invention, two pairs of antennas 12,13, 14,15 are used, of which the antennas 12,13 of the first pair of antennas are moved along a line extending through the antennas with respect to the antennas 14,15 of the second pair of antennas at a distance equal to λ / 4 or odd a multiple of the wavelength f of the microwave signal generated by the microwave generator 5. The antenna pairs are placed side by side. In addition, the distance between the two antennas in each pair is the same or substantially the same.
30 On muodostettu mittauskanava, joka käsittää sarjassa mikroaaltojen generaattorin 5, ensimmäisen antenniparin 12,13, mainitun modulaattorin 7 ja toisen antenniparin 14,15, jonka vastaanottava antenni 14 on liitetty signaalinkäsitte-ly-yksikköön 8. Modulaattori 7 on tarkoitettu moduloimaan 35 suurtaajuista mikroaaltosignaalia f verraten pientaajuisel- 4 83268 la modulointisignaalilla f^, jonka oskillaattori 6 kehittää. Taajuus on esim. 10 KHz.A measuring channel is formed comprising in series a microwave generator 5, a first antenna pair 12,13, said modulator 7 and a second antenna pair 14,15, the receiving antenna 14 of which is connected to a signal processing unit 8. The modulator 7 is intended to modulate 35 high frequency microwave signals f compared to the low frequency modulation signal f ^ generated by the oscillator 6. The frequency is e.g. 10 KHz.
On muodostettu tarkistuskanava liittämällä mikroaaltojen generaattori suoraan signaalinkäsittely-yksikköön 8 5 ns. 3 dB-hybridin 16 kautta. 3dB-hybridin 16 toinen antolii-tin on kytketty ensimmäisen antenniparin ensimmäiseen antenniin 12.A check channel is formed by connecting the microwave generator directly to the signal processing unit 8 5 ns. 3 through a 3 dB hybrid. The second output connector of the 3dB hybrid 16 is connected to the first antenna 12 of the first pair of antennas.
Kuten mainittiin, kehittää oskillaattori 6 signaalin modulaattoriin 7, joka on tällöin tarkoitettu moduloi-10 maan ensimmäisen antenniparin 12,13 siirtämää mikroaaltosig-naalia fQ. Modulaattori on mieluiten yksinkertainen sivukais-tamodulaattori. Moduloitu signaali fQ + siirretään toisen antenniparin 14,15 kautta signaalinkäsittely-yksikköön.As mentioned, the oscillator 6 generates a signal for the modulator 7, which is then intended to modulate the microwave signal fQ transmitted by the first antenna pair 12,13 of the earth. The modulator is preferably a simple side-by-side modulator. The modulated signal fQ + is transmitted via the second antenna pair 14,15 to the signal processing unit.
Mainittu sekoitin on tarkoitettu sekoittamaan mittaus- 15 kanavasta saadun signaalin f +f„ tarkistuskanavasta saadun o 1 signaalin fQ kanssa, niin että muodostuu signaali f^. Tämä signaali sisältää vaihe- ja amplitudivaihteluja riippuen läpimenosta ko. aineen 11 läpi. Vertailupiiri 10 on tarkoitettu vertaamaan tätä signaalia modulointisignaaliin f^, jo-20 ka annetaan oskillaattorista 6 suoraan vertailupiiriin 10 johtimen 17 kautta. Vertailupiiri 10 sisältää piirit, jotka on tarkoitettu antamaan kaksi antosignaalia, joista toinen vastaa vaiheen muutosta F1 ja toinen vastaa vaimennusta A.Said mixer is intended to mix the signal f + f „obtained from the measurement channel with the signal fQ obtained from the inspection channel o 1, so that the signal f ^ is formed. This signal contains phase and amplitude variations depending on the throughput. through substance 11. The comparison circuit 10 is intended to compare this signal with the modulation signal f 1, which is supplied from the oscillator 6 directly to the reference circuit 10 via a conductor 17. The comparison circuit 10 includes circuits for providing two output signals, one corresponding to the phase change F1 and the other corresponding to the attenuation A.
Järjestämällä antenniparit keskinäisellä siirrolla 25 λ/4 välimatkalla tai sen parittomalla kerrannaisella pois tetaan aineen sijainnin vaikutus, kuten käy ilmi alla olevasta selityksestä.Arranging the antenna pairs at a distance of 25 λ / 4 or an odd multiple thereof eliminates the effect of the position of the substance, as can be seen from the explanation below.
Kuvio 3 näyttää vektorikaavion vaiheen muutoksesta (Fl) ja vaimennuksesta (A). Tunnetussa menetelmässä, joka on esi-30 telty kuvion 1 yhteydessä, saadaan esim. mittausarvo a, jota osoittaa katkoviivalla piirretty vektori F1^. Kun ainetta siirretään antennien 2,3 välisen alueen sisällä, liikkuu mitattu arvo kaavion ympyrää 18 pitkin. Mitattu arvo liikkuu kierroksen ympyrää pitkin, kun ainetta siirretään puolen mik-35 roaallonpituuden verran kohti antenneja tai niistä pois. Kun mittauskanava jaetaan kahteen mittauspisteeseen po. keksinnön mukaisesti, jossa antennipareja on siirretty \/4 suhtees- 5 83268 sa toisiinsa, saadaan ympyrän kahden diametraalisen pisteen keskiarvo, nimittäin ympyrän keskipiste c.Figure 3 shows a vector diagram of phase change (F1) and attenuation (A). In the known method, which is presented in connection with Fig. 1, e.g. a measurement value a is obtained, which is indicated by the vector F1 ^ drawn with a broken line. As the substance is moved within the area between the antennas 2,3, the measured value moves along the circle 18 of the diagram. The measured value moves along a round circle, when the substance is transferred to the side of the Mik-35 roaallonpituuden somewhat towards or from the antennas. When the measuring channel is divided into two measuring points po. according to the invention, in which the pairs of antennas are shifted in proportion to each other, the average of the two diametrical points of the circle, namely the center of the circle c, is obtained.
Jos oletetaan, että keksinnön erään parhaana pidetyn toteutusmuodon mukaisesti antenniparit on sijoitettu 5 siten suhteessa toisiinsa, että ko. aine saadaan kulkemaan ensin toisen antenniparin 12,13 kautta ja sitten toisen anten-niparin 14,15 kautta, koska antenniparit on myös siirretty suhteessa toisiinsa tasossa, jossa ko. aine on tarkoitettu siirrettäväksi. Tällöin antenniparit voivat olla peräkkäin 10 aineen 11 liikesuunnassa 19, kuten näytetään kuviossa 4.Assuming that, according to a preferred embodiment of the invention, the antenna pairs are arranged 5 in relation to each other such that the substance is made to pass first through the second antenna pair 12,13 and then through the second antenna pair 14,15, since the antenna pairs are also displaced relative to each other in the plane in which said. the substance is intended to be transferred. In this case, the antenna pairs can be in succession 10 in the direction 19 of movement of the substance 11, as shown in Fig. 4.
Kun aine kulkee ensimmäisen antenniparin 12,13 kautta, lähetetään mikroaaltosignaali f aineen 11 läpi, ja toinen antennipari 14,15 moduloi signaalin ja siirtää sen signaalinkäsittely-yksikköön 8 lähettämättä sitä aineen läpi.As the substance passes through the first antenna pair 12,13, a microwave signal f is transmitted through the substance 11, and the second antenna pair 14,15 modulates the signal and transmits it to the signal processing unit 8 without transmitting it through the substance.
15 Tällöin muodostuu mittausarvo, esim. piste b kuviossa 3, jon ka vektori F1^ näyttää. Kun aine kulkee toisen antenniparin 14,15 kautta, siirtää ensimmäinen antennipari 12,13 signaalin f , minkä jälkeen tapahtuu signaalin modulointi ja lähetys toisen antenniparin 14,15 avulla aineen läpi, jolloin 20 lähetetty signaali johdetaan signaalinkäsittely-yksikköön 8.In this case, a measured value is formed, e.g. point b in Fig. 3, which is also shown by the vector F1 ^. As the substance passes through the second antenna pair 14,15, the first antenna pair 12,13 transmits the signal f, after which the signal is modulated and transmitted by the second antenna pair 14,15 through the substance, whereby the transmitted signal is passed to the signal processing unit 8.
Tällöin muodostuu toinen mittausarvo, joka on diametraali-sesti ympyrällä 18. Mittausarvon näyttävät piste d ja vektori F1^. Kun kaksi mittausta on tehty, muodostuu tässä tapauksessa mittausarvojen b ja d keskiarvo signaalinkäsittely-yk-25 sikössä, mikä antaa mittausarvon c.In this case, a second measured value is formed, which is diametrically circular 18. The measured value is shown by point d and the vector F1 ^. When two measurements have been made, in this case the average of the measured values b and d is formed in the signal processing unit yk-25, which gives the measured value c.
Jos antenniparit on sijoitettu niin, mitä pidetään joissakin tapauksissa parhaana, että ko. aine joutuu kulkemaan yhtä aikaa molempien antenniparien kautta, saadaan vain yksi mittausarvo, nimittäin se, joka vastaa pistettä c. Täl-30 löin antenniparit on sijoitettu pitkin viivaa, joka on suo rassa kulmassa suhteessa ko. aineen tarkoitettuun kuljetus-suuntaan.If the antenna pairs are positioned so that in some cases it is considered best that the substance has to pass through both pairs of antennas simultaneously, only one measured value is obtained, namely the one corresponding to point c. In this case, the pairs of antennas are placed along a line at right angles to the the intended direction of transport of the substance.
Täten mittaustulos on aina riippumaton aineen sijainnista antenniparien välissä.Thus, the measurement result is always independent of the location of the substance between the antenna pairs.
66
Kuvion 4 näyttämä sijainti merkitsee, että molemmat antenniparit mittaavat saman osan 20 aineesta.The position shown in Figure 4 means that both antenna pairs measure the same part of the material 20.
Myöskin kuvion 5 mukaista sijoitusta pidetään parhaana. Tässä antenniparit on sijoitettu peräkkäin aineen 11 kul-5 jetussuunnassa 19, mutta myös vierekkäin, niin että eri osat 21,22 aineesta tulevat tutkituiksi. Tätä muotoa pidetään erityisen hyvänä, kun on kysymyksessä puukappaleiden kosteusosa-määrän mittaus sahassa. Tämän muodon etu on se, että tällöin voidaan havaita virheelliset mittaustulokset, jotka johtuvat 10 mm. oksista puukappaleissa.The placement according to Figure 5 is also considered to be the best. Here, the antenna pairs are arranged in succession in the conveying direction 19 of the substance 11, but also next to each other, so that the different parts 21,22 of the substance become examined. This shape is considered to be particularly good when it comes to measuring the moisture content of pieces of wood in a saw. The advantage of this form is that erroneous measurement results due to 10 mm can be detected. branches in pieces of wood.
Oksien esiintyminen puukappaleen mitattavassa osassa johtaa siihen, että mitattu kosteusosamäärä on todellista suurempi. Suuri ero kahden mittauksen mittaustulosten kesken osoittaa, että suurempi arvo koskee osaa, jossa on oksia, ja 15 tämä arvo voidaan lajitella pois. Tämä etu on suora seuraus siitä, että käytetään mittauskanavaa, jossa on kaksi mittauspistettä.The presence of branches in the measurable part of the piece of wood results in the measured moisture content being higher than the actual one. The large difference between the measurement results of the two measurements indicates that the higher value applies to the part with the branches, and 15 this value can be sorted out. This advantage is a direct consequence of the use of a measuring channel with two measuring points.
Jakamalla mittauskanava useammiksi mittauspisteiksi voidaan saavuttaa muita etuja, mikä ilmenee seuraavasta. Ku-20 vio 6 näyttää tällaisen laitteen. Keksinnön tämän parhaana pi detyn toteutusmuodon mukaan muodostetaan useampia kuin yksi mittauskanava käyttämällä mainitun toisen antenniparin 14,15 lisäksi useita antennipareja, esim. kahta antenniparia 23,24; 25,26, jotka on myös, samoin kuin toinen antennipari 14,15, 25 siirretty \ /4 vastaavan matkan tai tämän kerrannaisen suh teessa ensimmäiseen antennipariin 12,13. Ensimmäisen antenniparin 12,13 kautta siirretty mikroaaltosignaali saadaan tällöin moduloiduksi modulointisignaalilla, jolla on jokaiselle seuraavalle antenniparille 14,15; 23,24; 25,26 ominai-30 nen taajuus fio;'-ta modulointisignaaleja käytetään hyväksi signaalinkäsittely-yksikössä 27 tapahtuvaa vertailua varten. Ensimmäisen antenniparin antennin 13 vastaanottama signaali f johdetaan eristimen 28 kautta kolmitietehonjakajaan 29, joka syöttää ulos signaalin f jokaiseen kolmesta 35 modulaattorista 30,31,32. Jokaiseen modulaattoriin 30,31,32 syötetään kullekin mittauskanavalle ominainen pientaajuinen 7 83268 modulointisignaali, jonka on kehittänyt vastaava oskillaattori 33,34,35. Taajuudet merkitään, kuten edellä mainittiin f1;f2'^3 -^a ne v°ivat olla esim. 15kHz, 12kHz ja 10kHz. Vastaava modulaattori 30,31,32 on mieluiten yksinkertainen si-5 vukaistamodulaattori ja se syöttää siis vastaavan taajuuden fQ+f^;fQ+f2;fQ+f2 vastaavaan antenniin 15;24;26. Lähettämisen jälkeen signaalit vastaanotetaan ns. kolmitie-combiner-laitteessa 36, joka syöttää signaalit edelleen sekoittimeen 37, mieluiten kaksoistasapainotettu sekoitin, jolla on yksin-10 kertainen sivukaista.By dividing the measuring channel into several measuring points, other advantages can be achieved, which will become apparent from the following. The Ku-20 vio 6 shows such a device. According to this preferred embodiment of the invention, more than one measurement channel is formed by using, in addition to said second antenna pair 14,15, several antenna pairs, e.g. two antenna pairs 23,24; 25.26, which are also, as well as the second antenna pair 14,15, 25 shifted \ / 4 by the corresponding distance or this multiple to the first antenna pair 12,13. The microwave signal transmitted through the first antenna pair 12,13 is then modulated by a modulation signal having 14,15 for each subsequent antenna pair; 23.24; The 25.26 specific frequency modulation signals are utilized for comparison in the signal processing unit 27. The signal f received by the antenna 13 of the first antenna pair is passed through an isolator 28 to a three-way power splitter 29, which outputs the signal f to each of the three modulators 30,31,32. Each modulator 30,31,32 is supplied with a low frequency 7 83268 modulation signal specific to each measurement channel, developed by the corresponding oscillator 33,34,35. The frequencies are denoted as mentioned above f1; f2 '^ 3 - ^ a they can be e.g. 15kHz, 12kHz and 10kHz. The corresponding modulator 30,31,32 is preferably a simple si-5 tuning modulator and thus supplies the corresponding frequency fQ + f ^; fQ + f2; fQ + f2 to the corresponding antenna 15; 24; 26. After transmission, the signals are received in a so-called in a three-way combiner 36 which further feeds the signals to a mixer 37, preferably a dual balanced mixer with a single-10 fold sideband.
Mikroaaltogeneraattori 5 on tehonjakajan 38 antoliit-timen kautta liitetty ensimmäisen antenniparin toiseen antenniin 12. Tehonjakajan 38 toinen antoliitin liittää generaattorin 5 sekoittimeen 37. Sekoittimen 37 antoliittimessä 15 ovat signaalit joita vertailupiirissä 39 verrataan vastaaviin modulointitaajuuksiin ff 27^2' 3°tka syötetään vertailupiiriin 39 vastaavasta oskillaattorista 33;34;35.The microwave generator 5 is connected to the second antenna 12 of the first pair of antennas via the output terminal of the power divider 38. The second output terminal of the power divider 38 connects the generator 5 to the mixer 37. The output terminal 15 of the mixer 37 has signals compared in the reference circuit 39 to the corresponding modulation frequencies. from oscillator 33; 34; 35.
Kuviot 7 ja 8 näyttävät antenniparien kaksi vaihtoehtoista sijaintia, jotka vastaavat sijainteja kuvioissa 4 20 ja 5. Kuvion 8 näyttämässä sijoituksessa ensimmäinen anten-nipari 12,13 tuntee osan 40, minkä jälkeen muut antenniparit tuntevat kukin oman muun osansa 41,42,43. Tällöin muodostuu kuvion 3 kaavioon mittauspiste ensimmäisen osan 40 mittauksesta, minkä jälkeen signaalinkäsittely-yksikkö 27 on suun-25 niteltu muodostamaan vastaavan mittausarvon jokaiselle muul le mittaukselle, jotka on suoritettu osissa 41,42,43 ja jokaisen tämän arvon avulla muodostamaan keskiarvon osan 40 mittauksesta saadun arvon kanssa.Figures 7 and 8 show two alternative locations of the antenna pairs, corresponding to the positions in Figures 4 20 and 5. In the arrangement shown in Figure 8, the first antenna pair 12,13 knows the part 40, after which the other antenna pairs each know their other part 41,42,43. In this case, a measurement point is formed in the diagram of Fig. 3 from the measurement of the first part 40, after which the signal processing unit 27 is designed to generate a corresponding measurement value for each other measurement performed in parts 41,42,43 and each of these values to average with the value.
On selvää, että jos aine on yhdenmukainen mitattujen 30 ominaisuuksien suhteen, saadaan kolme samanlaista keskiarvoa.It is clear that if the substance is consistent with the measured properties, three similar averages are obtained.
Jos sitä vastoin yksi tai kaksi keskiarvoa ylittää toisen tai toiset keskiarvot, johtuu tämä puukappaleita mitattaessa esim. oksan esiintymisestä mitatussa osassa, jolloin tämä voidaan jättää pois. Jäljellä on kuitenkin keskiarvo, 35 joka on muodostettu kahdesta kuvion 3 renkaalla 18 diamet- 8 83268 raalisesti olevasta mittauspisteestä. Tämä merkitsee, että tässäkin tapauksessa saadaan mittausarvo, joka on riippumaton aineen sijainnista antennien välissä.If, on the other hand, one or two averages exceed the averages of the other or others, this is due, for example, to the presence of a branch in the measured part when measuring pieces of wood, in which case this can be omitted. However, there remains an average 35 formed by the two measuring points diametrically located on the ring 18 of Fig. 3. This means that even in this case a measurement value is obtained which is independent of the position of the substance between the antennas.
Myös toista antennimuotoa, kuten kuvion 7 näyttä-5 mää, voidaan käyttää. Tällöin suoritetaan osan 44 ensimmäi nen mittaus niin kuin edellä kerrottiin kuvion 4 yhteydessä, minkä jälkeen tehdään saman osan 45 kaksi muuta mittausta, joiden on annettava sama tulos. Muutkin antennimuodot ovat tietenkin ajateltavissa.Another antenna format, such as Figure 5 in Figure 7, may also be used. In this case, the first measurement of the part 44 is performed as described above in connection with Fig. 4, after which two other measurements are made of the same part 45, which must give the same result. Other antenna shapes are, of course, conceivable.
10 Kuviossa 6 on käytetty osittain samoja viitemerkkejä kuin kuviossa 2 samanlaisista osista.In Fig. 6, partly the same reference numerals are used as in Fig. 2 for similar parts.
Useampien kuin yhden mittauskanavan käyttö on erityisen edullista silloin, kun mitattavalla aineella on ominaisuuksia, jotka vaihtelevat yhdessä ja samassa ainemäärässä. 15 Tällöin voidaan muodostaa kaikista mittauksista keskiarvo, joka siis vastaa aineen ominaisuuden keskiarvoa.The use of more than one measuring channel is particularly advantageous when the substance to be measured has properties that vary in the same amount of substance. 15 In this case, an average can be formed from all the measurements, which therefore corresponds to the average of the property of the substance.
Kuvion 6 mukainen laite ja menetelmä ovat useampien mittauskanavien erittäin edullinen toteutusmuoto, koska siinä tarvitaan vain yhtä mikroaaltogeneraattoria 5 ja vain yh-20 tä sekoitinta 37 vaikka käytetään useita mittauskanavia. Tä mä merkitsee huomattavia kustannussäästöjä verrattuna erillisten mikroaaltogeneraattoreiden ja sekoittimien käyttöön jokaista mittauskanavaa varten.The device and method according to Fig. 6 are a very advantageous embodiment of several measuring channels, since only one microwave generator 5 and only one mixer 37 are required, even if several measuring channels are used. This means significant cost savings compared to using separate microwave generators and mixers for each measurement channel.
Vertailupiirin antoliittimeen annetaan edellä ku-25 vioon 2 liittyvää kuvausta vastaavasti signaali, joka vastaa ko. vaiheen muutosta Fl^jF^/Fl^, ja signaali, joka vastaa ko. vaimennusta Näitä signaaleja käsitellään mieluiten mikroprosessorissa 46 tms., jossa voidaan mm. suorittaa yhden tai useampien mittausarvojen poisto, kun saatu-30 ja mittausarvoja on verrattu ennaltamäärättyihin ehtoihin.In accordance with the description of Fig. 25 above, a signal corresponding to the phase change F1 / F2 / F1, and a signal corresponding to attenuation These signals are preferably processed in a microprocessor 46 or the like, where e.g. perform the deletion of one or more measured values when the obtained-30 and the measured values are compared with predetermined conditions.
Mikroprosessorin 46 avulla tallennetaan myös saadut arvot ja sillä voidaan myös ohjata vertailupiirin toimintaa.The microprocessor 46 also stores the obtained values and can also control the operation of the reference circuit.
Po. keksintöä ei rajoiteta edellä kuvattuihin toteutusmuotoihin tai esimerkkeinä annettuihin arvoihin, mitat-35 taviin ominaisuuksiin tai sovellutusaloihin, vaan se on muu tettavissa oheisten patenttivaatimusten asettamissa puitteissa.Po. the invention is not limited to the embodiments described above or to the values, measurable properties or fields of application given by way of example, but may be modified within the scope of the appended claims.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8403438A SE449138B (en) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | PROCEDURAL EQUIPMENT FOR DETERMINATION OF MICROVAGORS DIMENSION AND / OR PHASE DISTRIBUTION DURING TRANSMISSION BY A MATERIAL |
SE8403438 | 1984-06-27 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI852549A0 FI852549A0 (en) | 1985-06-27 |
FI852549L FI852549L (en) | 1985-12-28 |
FI83268B FI83268B (en) | 1991-02-28 |
FI83268C true FI83268C (en) | 1991-06-10 |
Family
ID=20356368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI852549A FI83268C (en) | 1984-06-27 | 1985-06-27 | FOERFARANDE JAEMTE ANORDNING FOER BESTAEMNING AV MIKROVAOGORS DAEMPNING OCH / ELLER FASVRIDNING VID TRANSMISSION GENOM ETT MATERIAL. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI83268C (en) |
NO (1) | NO162834C (en) |
SE (1) | SE449138B (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990009580A1 (en) * | 1989-02-16 | 1990-08-23 | Chettle, Adrian, John | Apparatus and method for using microwave radiation to measure water content of a fluid |
EP1214581A1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-06-19 | Sik - Institut För Livsmedel Och Bioteknik AB | Apparatus and method for detection of foreign bodies in products |
US7520667B2 (en) | 2006-05-11 | 2009-04-21 | John Bean Technologies Ab | Method and system for determining process parameters |
-
1984
- 1984-06-27 SE SE8403438A patent/SE449138B/en not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-06-25 NO NO852552A patent/NO162834C/en unknown
- 1985-06-27 FI FI852549A patent/FI83268C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8403438D0 (en) | 1984-06-27 |
SE8403438L (en) | 1985-12-28 |
NO162834C (en) | 1990-02-21 |
NO162834B (en) | 1989-11-13 |
FI852549A0 (en) | 1985-06-27 |
NO852552L (en) | 1985-12-30 |
FI852549L (en) | 1985-12-28 |
FI83268B (en) | 1991-02-28 |
SE449138B (en) | 1987-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI83267C (en) | SAETT ATT MAETA FUKTKVOT I ORGANISKA MATERIAL, JAEMTE ANORDNING. | |
CN106482780B (en) | Device and method for spatially resolved measurement of temperature and/or strain | |
JP4054083B2 (en) | Method and apparatus for measuring at least one dielectric property of a substance | |
CN102741563B (en) | For the method and apparatus by using microwave to detect the piston position of piston cylinder | |
SE9903348L (en) | Apparatus and method for detecting foreign bodies in products | |
ATE304T1 (en) | MICROWAVE MOISTURE METER WITH SWITCHABLE MEASUREMENT RANGES. | |
EP0495819B1 (en) | Improvements to oil/water measurement | |
US6348804B1 (en) | Vector network analyzer | |
CZ297486B6 (en) | Method of determining quantity of solid and/or liquid material contained in two-phase flow with gaseous carrier medium | |
AU671342B2 (en) | Arrangement for measuring the condition of a receiver antenna | |
JP2012073251A (en) | Device and method for processing and measuring properties of moving rod of material | |
CA1130863A (en) | Measurement of soil moisture | |
FI83268C (en) | FOERFARANDE JAEMTE ANORDNING FOER BESTAEMNING AV MIKROVAOGORS DAEMPNING OCH / ELLER FASVRIDNING VID TRANSMISSION GENOM ETT MATERIAL. | |
US6930492B2 (en) | Using surface microwaves for measuring and determining density and/or moisture content of a material | |
CN115135997A (en) | Device and method for transmission measurement of reflected microwaves | |
FI88967B (en) | OIL ANCHORING FOER OEVERVAKNING AV MOTTAGARANTENNENS STILLSTAOND | |
Meyers | Nonlinearity in frequency-modulation radio systems due to multipath propagation | |
JPH05322699A (en) | High distance-resolution optical transmission line measuring device | |
RU2099729C1 (en) | Noise characteristics meter of superhigh and high-frequency transmitters | |
CN108562311B (en) | A kind of location resolution device of photosensor array | |
Nagora et al. | Design and Development of 100 GHz Quadrature Heterodyne Interferometer system at IPR | |
SU1737326A1 (en) | Dielectric article inspection device | |
SU1160331A1 (en) | Meter of complex reflectance | |
RU2207580C1 (en) | Shf reflectometer | |
RU2069862C1 (en) | Method for determination of s-parameters |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: REMACONTROL AB |