JPH0318745A - 超高温物質の電磁特性測定用装置 - Google Patents
超高温物質の電磁特性測定用装置Info
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- JPH0318745A JPH0318745A JP2130410A JP13041090A JPH0318745A JP H0318745 A JPH0318745 A JP H0318745A JP 2130410 A JP2130410 A JP 2130410A JP 13041090 A JP13041090 A JP 13041090A JP H0318745 A JPH0318745 A JP H0318745A
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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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明の物質の電磁特性、特にその複雑な誘電率に関す
る。
る。
〔従来の技術］
誘電物質の複雑な誘電率を測定する種々の方法が知られ
ている。ある方法は、導波管、同軸線またはテストされ
る物質で満たされる共振空洞を用いる。他の公知方法は
、テストされる物質に放射する導波管を用いる。
ている。ある方法は、導波管、同軸線またはテストされ
る物質で満たされる共振空洞を用いる。他の公知方法は
、テストされる物質に放射する導波管を用いる。
ある場合には、超高温まで、すなわち１０００゜Ｃ以上
に上げられた物質について電磁特性を測定することが必
要になる。これは、特に広い範囲にまで加熱されて使用
される誘電物質、例えば航空機または他の空中または宇
宙船の外側部分に使用される物質に通用される。
に上げられた物質について電磁特性を測定することが必
要になる。これは、特に広い範囲にまで加熱されて使用
される誘電物質、例えば航空機または他の空中または宇
宙船の外側部分に使用される物質に通用される。
［発明が解決しようとする課題〕
公知方法は、高温に上昇した物質について測定をするの
に必要な時に、不適当である。熱変形のためにこれは、
特に導波管をテストされる物質に接触させることにより
使用される。さらに、導波管への接触による熱損失は、
均一温度がテスト下の物質内で得られるのを妨げる。
に必要な時に、不適当である。熱変形のためにこれは、
特に導波管をテストされる物質に接触させることにより
使用される。さらに、導波管への接触による熱損失は、
均一温度がテスト下の物質内で得られるのを妨げる。
かくして本発明の目的は、超高温物質の電磁特性を特に
安定に測定する装置を提供することにある。
安定に測定する装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段および作用）この目的は超
高温物質の電磁特性を測定する装置する手段によって達
成される。該装置は外側リムが較正平面を規定する平坦
前表面を有し、またテストされる物質のサンプルの平坦
表面を当接するテストフランジを形成する一端を備える
導波管と、該導波管に結合されてその内でマイクロ波を
放射する発生器と、前記物質によって反射されるマイ．
クロ波を検出する手段とを含む。前記装置において少な
くとも超高温でテストされる物質に当接するテストフラ
ンジを包含する前記導波管の端部は電気的導電性で耐火
性の合成物質からなる。
高温物質の電磁特性を測定する装置する手段によって達
成される。該装置は外側リムが較正平面を規定する平坦
前表面を有し、またテストされる物質のサンプルの平坦
表面を当接するテストフランジを形成する一端を備える
導波管と、該導波管に結合されてその内でマイクロ波を
放射する発生器と、前記物質によって反射されるマイ．
クロ波を検出する手段とを含む。前記装置において少な
くとも超高温でテストされる物質に当接するテストフラ
ンジを包含する前記導波管の端部は電気的導電性で耐火
性の合成物質からなる。
好ましくは、導波管の端部はカーボン／カーボンおよび
カーボン／セラミックから選択される合成物すなわちカ
ーボンまたはセラミック物質の母体、例えばシリコンカ
ーバイトにおける繊維カボーン強化によって構或される
合ｅ．物からなる。
カーボン／セラミックから選択される合成物すなわちカ
ーボンまたはセラミック物質の母体、例えばシリコンカ
ーバイトにおける繊維カボーン強化によって構或される
合ｅ．物からなる。
耐火性の合成物からなる端部を使用することによって較
正平面の基準は合成物の熱安定性のために、保護され得
る。さらに合戒物の熱的絶縁性は前記物質および導波管
間に形成される熱流の橋渡しを妨げる。
正平面の基準は合成物の熱安定性のために、保護され得
る。さらに合戒物の熱的絶縁性は前記物質および導波管
間に形成される熱流の橋渡しを妨げる。
〔実施例］
添付図面を参照して本発明をより明確に理解されるよう
に説明するとともにこの説明は非限定例によってなされ
る。
に説明するとともにこの説明は非限定例によってなされ
る。
第ｌ図を説明する。測定装置は導波管１４へ結合される
マイクロ波発生器ｌＯを含み、その内で波はその端部へ
伝播し、そこからテストされる物質であるサンプル３０
に放射する。ネットワーク分析システムｌ２、例えば、
米国ヒューレシドバンカード社による参照番号８５１０
として販売されている装置は発生器１０および導波管｛
４の間に配設され、テスト下の物質によって反射される
波を検出し、その反射ファクタの位相および振幅を決定
することを目的とし、これによってテスト下の物質の複
雑な誘電率を推論することを可能にする。
マイクロ波発生器ｌＯを含み、その内で波はその端部へ
伝播し、そこからテストされる物質であるサンプル３０
に放射する。ネットワーク分析システムｌ２、例えば、
米国ヒューレシドバンカード社による参照番号８５１０
として販売されている装置は発生器１０および導波管｛
４の間に配設され、テスト下の物質によって反射される
波を検出し、その反射ファクタの位相および振幅を決定
することを目的とし、これによってテスト下の物質の複
雑な誘電率を推論することを可能にする。
この測定装置の理論はよく知られているので、より詳細
な説明は必要とされない。
な説明は必要とされない。
導波管１４の端部は第２図および第３図に詳細に示すよ
うに、円形状であり、かつ部２０によって構成され、部
２０はその端部にテストフランジ２２をＩｉ戒する外向
き円環リムを備える。テストフランジ２２の前平表面２
４は較正千面Ｐを形威する。テストされる物質であるサ
ンプル３０はディスク形状のテスト片によって構成され
、その平表面３２の一方はテストフランジ２２に当接し
て結果的に較正平面に位置する。
うに、円形状であり、かつ部２０によって構成され、部
２０はその端部にテストフランジ２２をＩｉ戒する外向
き円環リムを備える。テストフランジ２２の前平表面２
４は較正千面Ｐを形威する。テストされる物質であるサ
ンプル３０はディスク形状のテスト片によって構成され
、その平表面３２の一方はテストフランジ２２に当接し
て結果的に較正平面に位置する。
高温で測定を行うためには、サンプル３０は、その表面
３２の反対のその表面３４に向かう熱流束３６を受ける
。この熱流束は、熱源、例えば太陽炉（図示しない）に
よって生成される。サンプル３０はテストフランジ２２
に対して指状突起物２６の手段によって保持され、これ
はサンプル３０の面３４を支持し、ネジ２８によってテ
ストフランジ２２へ固定されていて、図示される例にお
いては４つの指状突起物が存在する。
３２の反対のその表面３４に向かう熱流束３６を受ける
。この熱流束は、熱源、例えば太陽炉（図示しない）に
よって生成される。サンプル３０はテストフランジ２２
に対して指状突起物２６の手段によって保持され、これ
はサンプル３０の面３４を支持し、ネジ２８によってテ
ストフランジ２２へ固定されていて、図示される例にお
いては４つの指状突起物が存在する。
導波管の端部２０は耐火性複合物質、好ましくはカーボ
ン繊維によって強化される物質さらにはカーボンまたは
セラくツク、例えばシリコンカーバイドの母体を有する
物質からなる。このような物質は電気的に導電性であり
、高度の熱安定性を有しさらに高温でその機械的性質を
保持する。
ン繊維によって強化される物質さらにはカーボンまたは
セラくツク、例えばシリコンカーバイドの母体を有する
物質からなる。このような物質は電気的に導電性であり
、高度の熱安定性を有しさらに高温でその機械的性質を
保持する。
部２０によって構威されるものと反対の端部において、
導波管ｌ４は長方形断面の長手部１６によって構成され
、これは円形導波管遷移部ｌ８に対して標準長方形導波
管によって端部２０に結合される。導波管１４を構成す
る種々の片はフランジを結合することによって相互に連
結される。
導波管ｌ４は長方形断面の長手部１６によって構成され
、これは円形導波管遷移部ｌ８に対して標準長方形導波
管によって端部２０に結合される。導波管１４を構成す
る種々の片はフランジを結合することによって相互に連
結される。
端部２０は、例えば下記のように製造してもよい。部２
０の繊維荒地は心棒に布の条片を巻着することによって
作られて二部２０の管状部を形威し、同一布のテープは
テストフランジ２２および遷移部ｌ８を嵌合する結合フ
ランジ２１を形成するために巻着する。布層は縫着によ
って一体に保持してもよい。このようにして作られた荒
地は母体物質、例えばシリコンカーバイドの化学蒸気侵
透加工によって強化してもよい。カーボン／シリコンカ
ーバイド合戒物を作る方法は例えばヨーロッパ特許ＥＰ
Ｏ １７２ ０８２で説明されている。侵透による強
化後、部２０では、機械的に特にその内円筒表面、その
前表面２４、およびその結合フランジ２ｌの端表面を修
正しさらにネジ２８を受けるテストフランジ２２の孔２
７および遷移部ｌ８と結合する結合フランジの孔２３を
形成する。
０の繊維荒地は心棒に布の条片を巻着することによって
作られて二部２０の管状部を形威し、同一布のテープは
テストフランジ２２および遷移部ｌ８を嵌合する結合フ
ランジ２１を形成するために巻着する。布層は縫着によ
って一体に保持してもよい。このようにして作られた荒
地は母体物質、例えばシリコンカーバイドの化学蒸気侵
透加工によって強化してもよい。カーボン／シリコンカ
ーバイド合戒物を作る方法は例えばヨーロッパ特許ＥＰ
Ｏ １７２ ０８２で説明されている。侵透による強
化後、部２０では、機械的に特にその内円筒表面、その
前表面２４、およびその結合フランジ２ｌの端表面を修
正しさらにネジ２８を受けるテストフランジ２２の孔２
７および遷移部ｌ８と結合する結合フランジの孔２３を
形成する。
サンプル３０を保持する指状突起物２６が耐火性合戒物
質、例えばカーボン／シリコンカーバイド合成物からな
り、さらに酸化防止保護を備えてサンプルがさらされる
高温で十分な機械的性質を保護することを目的とするこ
とは有利な点である。
質、例えばカーボン／シリコンカーバイド合成物からな
り、さらに酸化防止保護を備えてサンプルがさらされる
高温で十分な機械的性質を保護することを目的とするこ
とは有利な点である。
指状突起物に示されるように、指状突起部２６はサンプ
ル３０の周縁を支持し、このようにしてテスト下の物質
において電磁場ラインを擾乱することを防止する。
ル３０の周縁を支持し、このようにしてテスト下の物質
において電磁場ラインを擾乱することを防止する。
測定を実施するために、テストされる物質のサンプルが
導波管２０の端部に配設され、熱流束３６を受けて、サ
ンプル３０を所望温度、例えば１０００″Ｃ以上の高温
に上げる。
導波管２０の端部に配設され、熱流束３６を受けて、サ
ンプル３０を所望温度、例えば１０００″Ｃ以上の高温
に上げる。
発生器１０によって生戒されるマイクロ波は導波管ｌ４
に沿って基本ＴＥｚモードで伝搬しさらにサンプル２０
へ放射する。端部２０の内直径はマイクロ波を例えば２
ＧＨｚから４ ＧＨｚの範囲にある周波数で伝播する
のに適するように設計される。
に沿って基本ＴＥｚモードで伝搬しさらにサンプル２０
へ放射する。端部２０の内直径はマイクロ波を例えば２
ＧＨｚから４ ＧＨｚの範囲にある周波数で伝播する
のに適するように設計される。
ネットワーク分析器２１は位相および振幅の反射因子値
すなわちＴＥｚモード用反射係数を与えて、それによっ
て、複雑な誘電率をｔＩ論することを可能にする。
すなわちＴＥｚモード用反射係数を与えて、それによっ
て、複雑な誘電率をｔＩ論することを可能にする。
測定系は、導波管１４の端部の平面Ｐに関して、波長λ
ｇ／１２、λｇ／４、および５λｇ ／ １ ２（ここ
でλｇは案内波長である）によってオフセットされる一
連の短絡回路を配設することによってさらに必要な調整
をすることによって初期調整され、ＯｄＢの減衰での反
射係数および１８０’の位相シフトを得ることを目的と
する。
ｇ／１２、λｇ／４、および５λｇ ／ １ ２（ここ
でλｇは案内波長である）によってオフセットされる一
連の短絡回路を配設することによってさらに必要な調整
をすることによって初期調整され、ＯｄＢの減衰での反
射係数および１８０’の位相シフトを得ることを目的と
する。
いくつかの有意義な利益は、耐火性合戒物質からなる端
部２０であって、その電気的導電性および高温における
機械的強度の特性に加えて、温度変動を受けるときに高
度の寸法安定性を有しさらに熱絶縁体を構成するものを
用いることによって得られる。
部２０であって、その電気的導電性および高温における
機械的強度の特性に加えて、温度変動を受けるときに高
度の寸法安定性を有しさらに熱絶縁体を構成するものを
用いることによって得られる。
これらの有利な点は超高温において、１０００゜Ｃ以上
、さらには２０００゜Ｃ以上でさえ測定を実施すること
を可能にすることにある。
、さらには２０００゜Ｃ以上でさえ測定を実施すること
を可能にすることにある。
かくして、その寸法安定性は、較正平面の位置を初！ｔ
ＩＩ調整との間に変化しないように維持することを可能
にして、さらに超高温のサンプル３０をテストフランジ
２２に支持することを可能にする。
ＩＩ調整との間に変化しないように維持することを可能
にして、さらに超高温のサンプル３０をテストフランジ
２２に支持することを可能にする。
これは、熱膨張が測定の実質点誤差を生しさせるので、
金属、例えば銅からなる端部について事実ではないであ
ろう。さらに、熱膨張は、テストフランジ２２の前面を
変形し、またテストフランジおよびサンプル間に不十分
な接触を結果的に生じさせるであろう。
金属、例えば銅からなる端部について事実ではないであ
ろう。さらに、熱膨張は、テストフランジ２２の前面を
変形し、またテストフランジおよびサンプル間に不十分
な接触を結果的に生じさせるであろう。
さらに熱絶縁体特性は、熱がサンプル３０からテストフ
ランジ２２までの接触面を横切って移動するのを妨げ、
そこでかかるテスト移動はサンプル物質内で温度傾斜を
生じさせるであろう。
ランジ２２までの接触面を横切って移動するのを妨げ、
そこでかかるテスト移動はサンプル物質内で温度傾斜を
生じさせるであろう。
本発明の装置は、かくしてマイクロ波によって放射され
るいかなる物質内において、均一温度を維持することを
可能にする。
るいかなる物質内において、均一温度を維持することを
可能にする。
第１図は本発明による測定装置の概略図、第２図および
第３図はテストされる物質のサンプルに当接する導波管
の端部を示す詳細図であってそれぞれ軸方向断面図およ
び端面図である。 図において、 １０・・・マイクロ波発生器、 １２・・・ネットワーク分析器、 ｌ４・・・導波管、 ｌ６・・・長手部、 １８・・・遷移部、 ２０・・・端部、 ２ｌ・・・結合フランジ、 ２２・・・テストフランジ、 ２３・・・孔、 ２４・・・前平表面、 ２６・・・指状突起部、 ２７・・・孔、 ２８・・・ネジ、 ３０・・・サンプル、 ３２． ３４・・・表面、 ３６・・・熱流束。
第３図はテストされる物質のサンプルに当接する導波管
の端部を示す詳細図であってそれぞれ軸方向断面図およ
び端面図である。 図において、 １０・・・マイクロ波発生器、 １２・・・ネットワーク分析器、 ｌ４・・・導波管、 ｌ６・・・長手部、 １８・・・遷移部、 ２０・・・端部、 ２ｌ・・・結合フランジ、 ２２・・・テストフランジ、 ２３・・・孔、 ２４・・・前平表面、 ２６・・・指状突起部、 ２７・・・孔、 ２８・・・ネジ、 ３０・・・サンプル、 ３２． ３４・・・表面、 ３６・・・熱流束。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、外側リムが較正平面を規定する平坦前表面を有し、
またテストされる物質のサンプルの平坦表面を当接する
テストフランジを形成する一端を備える導波管と、該導
波管に結合されてその内でマイクロ波を放射する発生器
と、前記物質によって反射されるマイクロ波を検出する
手段とを含む、超高温の物質の電磁特性測定用装置にお
いて、少なくとも超高温でテストされる物質に当接する
テストフランジを包含する前記導波管の端部が電気的導
電性で耐火性の合成物質からなることを特徴とする超高
温物質の電磁特性測定用装置。 ２、前記導波管の端部がカーボン／カーボンおよびカー
ボン／セラミックから選択される合成物からなることを
特徴とする請求項１に記載の超高温物質の電磁特性測定
用装置。 ３、前記導波管の端部のテストフランジに結合され、ま
た該フランジにテストされる物質のサンプルを保持する
保持部を包含し、前記保持部が耐火性の合成物質からな
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の超高
温物質の電磁特性測定用装置。 ４、前記導波管の端部のテストフランジに当接するその
内部から反対のその内部の熱流束にテストされる物質の
サンプルをさらす手段を包含することを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の超高温物質の電磁特性測定
用装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8906660A FR2647223B1 (fr) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | Dispositif de mesure de caracteristique electromagnetique d'un materiau a tres haute temperature |
| FR8906660 | 1989-05-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318745A true JPH0318745A (ja) | 1991-01-28 |
| JP3039790B2 JP3039790B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=9381874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2130410A Expired - Fee Related JP3039790B2 (ja) | 1989-05-22 | 1990-05-22 | 超高温物質の電磁特性測定用装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5039948A (ja) |
| EP (1) | EP0399871B1 (ja) |
| JP (1) | JP3039790B2 (ja) |
| CA (1) | CA2017262C (ja) |
| DE (1) | DE69021130T2 (ja) |
| FR (1) | FR2647223B1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5746299A (en) * | 1995-04-27 | 1998-05-05 | Coinstar, Inc. | Coin counter dejamming method and apparatus |
| DE102004017581A1 (de) * | 2004-04-07 | 2005-11-03 | Katz, Elisabeth | Vorrichtung zur Mikrowellen-Transmissionsmessung |
| US20060153739A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-13 | Hilderbrand Glen D | Methods and systems for testing materials |
| EP2796902B1 (en) * | 2013-04-23 | 2017-06-14 | Spinner GmbH | Millimeter Wave Scanning Imaging System |
| US11265380B1 (en) | 2020-10-05 | 2022-03-01 | Raytheon Technologies Corporation | Radio frequency waveguide system for mixed temperature environments |
| US11619567B2 (en) | 2020-10-05 | 2023-04-04 | Raytheon Technologies Corporation | Multi-mode microwave waveguide blade sensing system |
| US11698348B2 (en) * | 2020-10-05 | 2023-07-11 | Raytheon Technologies Corporation | Self-referencing microwave sensing system |
| DE102020212993A1 (de) | 2020-10-15 | 2022-04-21 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Verfahren zur Verringerung einer von einem Eisenkern eines Transformators ausgehenden Geräuschbelastung, Eisenkern sowie Transformator |
| CN113092952A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-07-09 | 河北工业大学 | 大温度梯度及极端低温下绝缘材料电性能实验装置及方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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