RU2786526C2 - Method for measurement of physical quantity - Google Patents
Method for measurement of physical quantity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786526C2 RU2786526C2 RU2021115165A RU2021115165A RU2786526C2 RU 2786526 C2 RU2786526 C2 RU 2786526C2 RU 2021115165 A RU2021115165 A RU 2021115165A RU 2021115165 A RU2021115165 A RU 2021115165A RU 2786526 C2 RU2786526 C2 RU 2786526C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- segment
- value
- long line
- liquid
- frequency
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 52
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 238000009114 investigational therapy Methods 0.000 description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000599 controlled substance Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения значений диэлектрической проницаемости различных жидкостей.The invention relates to measuring technology and can be used for high-precision determination of the values of the dielectric constant of various liquids.
Известны различные способы и устройства для измерения электрофизических параметров (диэлектрической проницаемости или (и) тангенса угла диэлектрических потерь) жидкостей с применением радиоволновых ВЧ и СВЧ резонаторов, содержащих контролируемую жидкость (монографии: Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Физматгиз. 1963. 404 с. С. 37-144; Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Энергоатомиздат. 1989. 208 с. С. 168-177). Недостатком таких способов и реализующих эти способы измерительных устройств является их ограниченная область применения, обусловленная невозможностью контроля малых изменений электрофизических свойств жидкостей ввиду невысокой точности измерения соответствующих малых изменений информативных параметров (резонансной частоты, добротности резонатора и др.). Для обеспечения возможности проведения таких измерений применяют двухканальные измерительные схемы с независимыми измерительным и эталонным каналами. В эталонном канале чувствительный элемент содержит жидкость с известными электрофизическими свойствами (монография: Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М.: Физматгиз. 1963. 404 с. С. 258-268).Various methods and devices are known for measuring the electrical parameters (permittivity or (and) dielectric loss tangent) of liquids using radio wave RF and microwave resonators containing a controlled liquid (monographs: Brandt A.A. Investigation of dielectrics at microwave frequencies. M .: Fizmatgiz. 1963. 404 pp. 37-144; Viktorov V. A., Lunkin B. V., Sovlukov A. S. Radio wave measurements of parameters of technological processes. Moscow: Energoatomizdat. 1989. 208 pp. 168- 177). The disadvantage of such methods and measuring devices that implement these methods is their limited scope, due to the impossibility of monitoring small changes in the electrophysical properties of liquids due to the low accuracy of measuring the corresponding small changes in informative parameters (resonant frequency, resonator quality factor, etc.). To enable such measurements, two-channel measuring circuits with independent measuring and reference channels are used. In the reference channel, the sensitive element contains a liquid with known electrophysical properties (monograph: Brandt A.A. Investigation of dielectrics at microwave frequencies. M.: Fizmatgiz. 1963. 404 pp. 258-268).
Известно также техническое решение (RU 2285913, 20.10.2006), которое содержит описание способа, согласно которому производят измерения физических свойств жидкостей с применением двух независимых измерительных каналов, рабочего и эталонного, с чувствительными элементами (измерительными ячейками) в виде отрезков коаксиальной линии. Они являются резонаторами с колебаниями основного типа ТЕМ и заполняются, соответственно, контролируемой жидкостью и эталонной жидкостью. Для реализации данного способа применяют линии связи этих чувствительных элементов с соответствующими электронными блоками, выходы которых подсоединены к входу функционального преобразователя. Информативным параметром каждого измерительных канала является основная резонансная частота электромагнитных колебаний соответствующего резонатора. Данный способ характеризуется сложностью его реализации, обусловленной необходимостью применения двух независимых измерительных каналов. В каждом из них необходимо наличие чувствительного элемента, генератора электромагнитных колебаний и приемного устройства для определения величины информативного параметра. Кроме того, необходимо наличие блока для функциональной обработки выходных сигналов этих (измерительного и опорного) каналов. Необходимость в данных элементах двухканальных измерительных устройств для реализации этого способа существенно усложняет его реализацию. Кроме того, этот способ характеризуется и невысокой точностью измерения вследствие возможных изменений схемных параметров, нестабильности указанных элементов измерительных схем (двух генераторов, приемных устройств). Это приводит к снижению точности измерения.A technical solution is also known (
Известно также техническое решение (RU 2473889, 27.01.2013), которое содержит описание способа, по технической сущности наиболее близкого к предлагаемому способу и принятого в качестве прототипа. Этот способ-прототип заключается в возбуждении электромагнитных волн в волноводном резонаторе, размещении контролируемого объекта в электромагнитном поле одного из торцевых участков волноводного резонатора, размещении идентичного объекта с эталонным значением измеряемой физической величины в электромагнитном поле другого торцевого участка и определении одной из характеристик стоячей электромагнитной волны в волноводном резонаторе. В качестве волноводного резонатора возможно использование отрезка длинной линии, а в качестве его торцевых участков - идентичных измерительных ячеек.It is also known technical solution (RU 2473889, 27.01.2013), which contains a description of the method, the technical nature of the closest to the proposed method and adopted as a prototype. This prototype method consists in exciting electromagnetic waves in a waveguide resonator, placing a controlled object in the electromagnetic field of one of the end sections of the waveguide resonator, placing an identical object with a reference value of the measured physical quantity in the electromagnetic field of another end section and determining one of the characteristics of a standing electromagnetic wave in waveguide resonator. As a waveguide resonator, it is possible to use a segment of a long line, and as its end sections - identical measuring cells.
Недостатком этого способа является невысокая точность измерения, обусловленная проведением амплитудных измерений при измерении напряженности поля стоячей волны в каком-либо сечении вдоль отрезка длинной линии, и проведением измерений резонансной частоты электромагнитных колебаний резонатора при его организации на основе отрезка длинной линии (при невысокой добротности такого резонатора, что может иметь место при контроле объектов, в частности жидкостей, являющимися несовершенными диэлектриками, при наличии потерь электромагнитной энергии в проводниках отрезка длинной линии, точность измерения является невысокой из-за невозможности высокоточного измерения резонансной частоты такого резонатора).The disadvantage of this method is the low measurement accuracy due to amplitude measurements when measuring the field strength of a standing wave in any section along a segment of a long line, and measurements of the resonant frequency of electromagnetic oscillations of the resonator when it is organized on the basis of a segment of a long line (with a low quality factor of such a resonator , which can take place when testing objects, in particular liquids that are imperfect dielectrics, in the presence of electromagnetic energy losses in the conductors of a long line segment, the measurement accuracy is low due to the impossibility of high-precision measurement of the resonant frequency of such a resonator).
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности измерения.The technical result of the present invention is to improve the measurement accuracy.
Технический результат достигается тем, что в способе измерения диэлектрической проницаемости жидкости, заключающийся в возбуждении электромагнитных волн в волноводном резонаторе в виде отрезка длинной линии, размещении контролируемого объекта в электромагнитном поле одного из торцевых участков отрезка длинной линии, размещении идентичного объекта с эталонным значением диэлектрической проницаемости в электромагнитном поле другого торцевого участка отрезка длинной линии и определении одной из характеристик стоячей волны в отрезке длинной линии, предварительно определяют номинальное значение напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны, в частности минимум, в фиксированном сечении отрезка длинной линии при эталонном значении величины диэлектрической проницаемости жидкости, в процессе измерения изменяют частоту возбуждаемых электромагнитных волн до достижения напряженностью электрического поля стоячей электромагнитной волны номинального значения, в частности минимума, при измеряемом значении диэлектрической проницаемости жидкости в этом фиксированном сечении отрезка длинной линии и о значении измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости судят по величине этой частоты.The technical result is achieved by the fact that in the method for measuring the dielectric constant of a liquid, which consists in excitation of electromagnetic waves in a waveguide resonator in the form of a segment of a long line, placement of a controlled object in the electromagnetic field of one of the end sections of a segment of a long line, placement of an identical object with a reference value of the permittivity in electromagnetic field of another end section of a long line segment and determining one of the characteristics of a standing wave in a long line segment, the nominal value of the electric field strength of a standing electromagnetic wave is preliminarily determined, in particular the minimum, in a fixed section of a long line segment at a reference value of the dielectric constant of the liquid, in during the measurement process, the frequency of the excited electromagnetic waves is changed until the electric field strength of the standing electromagnetic wave reaches the nominal value, in particular the minimum, n With the measured value of the dielectric constant of the liquid in this fixed section of a segment of a long line, and the value of the measured dielectric constant of the liquid is judged by the magnitude of this frequency.
Предлагаемый способ поясняется чертежами.The proposed method is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показан отрезок длинной линии с размещенными на его концах идентичными чувствительными элементами. На фиг. 2 показан отрезок длинной линии с электрическими емкостями на его концах. На фиг. 3 приведен пример устройства для реализации способа измерения.In FIG. 1 shows a segment of a long line with identical sensitive elements placed at its ends. In FIG. 2 shows a segment of a long line with electrical capacitances at its ends. In FIG. 3 shows an example of a device for implementing the measurement method.
На чертежах показаны отрезок длинной линии 1, чувствительные элементы 2 и 3, генератор 4, элементы связи 5 и 6, детектор 7, блок перестройки частоты генератора 8, индикатор 9, эталонная жидкость 10, контролируемая жидкость 11.The drawings show a segment of a
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
На фиг. 1 показан отрезок длинной линии 1 с размещенными на его концах идентичными чувствительными элементами 2 и 3. В их электромагнитном поле помещены объекты с, соответственно, эталонным и текущим (измеряемым) значениями измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости. Каждому значению ε измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости соответствует значение сопротивления Zн(ε) чувствительного элемента, в общем случае комплексного сопротивления.In FIG. 1 shows a segment of a
При возбуждении с помощью генератора 4 фиксированной частоты электромагнитных волн в отрезке длинной линии 1, к концам которого подсоединены нагрузочные сопротивления - идентичные чувствительные элементы 2 и 3, в отрезке длинной линии 1 имеет место интерференция возбуждаемых и отраженных от чувствительных элементов электромагнитных волн. Она характеризуется режимом стоячих (точнее, смешанных) смешанных волн. Напряженность электрического поля стоячей электромагнитной волны в какой-либо точке вдоль отрезка длинной линии 1 является функцией нагрузочных сопротивлений отрезка длинной линии 1, т.е. значения ε измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости. При отклонении этого значения от его некоторого номинального значения ε0 измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости, напряженность электрического поля стоячей электромагнитной волны в указанной точке также изменяется.When excited using a
Для определения значения ε измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости осуществляют, согласно предлагаемому способу, изменение фиксированной частоты ƒ0 возбуждаемой электромагнитной волны на величину Δƒ до значения ƒ=ƒ0+Δƒ. При фиксированной частоте ƒ генератора восстанавливается номинальное значение, в частности минимум, напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны в сечении отрезка длинной линии с координатой z1, в котором подсоединен детектор. Следовательно, изменение частоты ƒ0 возбуждаемой волны на величину Δƒ до значения ƒ=ƒ0+Δƒ приводит к восстановлению номинального значения, в частностиTo determine the value ε of the measured dielectric constant of the liquid, according to the proposed method, the fixed frequency ƒ 0 of the excited electromagnetic wave is changed by the value Δƒ to the value ƒ=ƒ 0 +Δƒ. At a fixed frequency ƒ of the generator, the nominal value, in particular the minimum, of the electric field strength of a standing electromagnetic wave is restored in the section of a long line segment with a coordinate z 1 in which the detector is connected. Therefore, changing the frequency ƒ 0 of the excited wave by the value Δƒ to the value ƒ=ƒ 0 +Δƒ leads to the restoration of the nominal value, in particular
минимума, напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны (напряжения U) в указанном сечении с координатой z1 вдоль отрезка длинной линии. Частота Δƒ является мерой отклонения значения измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости ε от его номинального значения ε0, и, значит, частота ƒ=ƒ0+Δƒ служит мерой значения ε самой измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости.minimum, the strength of the electric field of a standing electromagnetic wave (voltage U) in the specified section with the coordinate z 1 along a segment of a long line. The frequency Δƒ is a measure of the deviation of the value of the measured dielectric constant of the liquid ε from its nominal value ε 0 , and, therefore, the frequency ƒ=ƒ 0 +Δƒ serves as a measure of the value ε of the measured dielectric constant of the liquid itself.
В реализующем предлагаемый способ устройстве от генератора 4 фиксированной частоты электромагнитные колебания поступают в отрезок длинной линии 1 с помощью элемента связи 5. К противоположным концам отрезка длинной линии 1 подсоединены чувствительные элементы 2 и 3. Их эквивалентные электрические схемы могут содержать, в зависимости от электрофизических параметров контролируемого объекта, электрическую емкость, индуктивность или их совокупность; может быть также подсоединен дополнительно резистор, характеризуя наличие диэлектрических потерь в контролируемом объекте.In the device that implements the proposed method, from a
С изменением значения измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости происходит изменение, в частности, емкостной составляющей нагрузочного сопротивления, что предопределяет ее конструкцию, т.е. конструкцию как чувствительного элемента 3, так и чувствительного элемента 2. Чувствительными элементами 2 и 3 могут являться, например, коаксиальные конденсаторы (измерительные ячейки), заполняемые эталонной и контролируемой жидкостями.With a change in the value of the measured dielectric constant of a liquid, a change occurs, in particular, in the capacitive component of the load resistance, which predetermines its design, i.e. the design of both the
Если контролируемая жидкость является несовершенным диэлектриком или электропроводным веществом, то при покрытии внутренних проводников указанных коаксиальных конденсаторов - чувствительных элементов 2 и 3 - диэлектрической оболочкой контролируемая жидкость в каждом из них характеризуется эффективной диэлектрической проницаемостью двухслойного диэлектрика - жидкости и диэлектрической оболочки (Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин. М.: Наука, 1989. 280 с. С. 125-131). При этом такое нагрузочное сопротивление становится емкостным. Величина измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости определяется с учетом известных значений параметров такого чувствительного элемента (геометрических параметров конденсатора и диэлектрической проницаемости оболочки).If the controlled liquid is an imperfect dielectric or an electrically conductive substance, then when the internal conductors of these coaxial capacitors -
В некотором сечении с координатой z1 вдоль отрезка длинной линии 1 к нему с помощью элемента связи 6 подсоединен детектор 7, с выхода которого продетектированный сигнал поступает в блок перестройки частоты генератора 8, подключенный выходом к генератору 4. В зависимости от амплитуды продетектированного сигнала, определяемой значением напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны в указанном сечении с координатой z1, изменяется частота ƒ0 генератора 4 на величину Δƒ. При измерениях предварительно выбором частоты генератора ƒ0 или (и) длины отрезка длинной линии устанавливают номинальное значение, в частности минимум, напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны в указанном сечении с координатой z1 при некотором номинальном значении ε0 определяемой диэлектрической проницаемости жидкости. Возбуждение в отрезке длинной линии электромагнитной волны на фиксированной частоте ƒ, измененной на величину Δƒ относительно частоты ƒ0, приводит к восстановлению в указанном сечении с координатой z1 номинального значения, в частности минимума, электрического поля стоячей электромагнитной волны. По величине ƒ, фиксируемой индикатором 9, подключенным к генератору 4, можно судить о величине измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости х. Диапазон рабочих частот, снимаемых с генератора 4, может составлять значения в пределах 1÷100 МГц.In a certain section with coordinate z 1 along a segment of a
Отрезок длинной линии 1 может иметь на его концах чувствительные элементы 2 и 3 - нагрузочные сопротивления Zн(ε0) и Zн(ε). В качестве оконечных нагрузочных сопротивлений отрезка длинной линии 1 могут быть применены различные измерительные ячейки. Если на концах отрезка длинной линии расположены измерительные ячейки - емкостные чувствительные элементы с электрической емкостью С, то Zн=1/j2πƒC.A segment of a
Емкостные чувствительные элементы наиболее часто применимы на практике, поскольку контролируемыми веществами являются в большинстве случаев диэлектрические вещества, в частности жидкости. При этом измеряемым параметром является диэлектрическая проницаемость ε контролируемой жидкости в измерительной ячейке. Величина ε может являться, в свою очередь, функцией физической величины х, например, влагосодержания W жидкости: ε=ε(x)=ε(W).Capacitive sensing elements are most often used in practice, since the controlled substances are in most cases dielectric substances, in particular liquids. In this case, the measured parameter is the permittivity ε of the controlled liquid in the measuring cell. The value ε can be, in turn, a function of the physical quantity x, for example, the moisture content W of the liquid: ε=ε(x)=ε(W).
На фиг. 2 приведен в качестве примера отрезок однородной длинной линии 1, к концам которого подсоединены идентичные чувствительные элементы 2 и 3 - измерительные ячейки в виде электрической емкости с, соответственно, эталонным C(ε0)=ε0C0 и текущим C(ε)=εC0 значениями, где С0 - электрическая емкость незаполненной измерительные ячейки. Такие емкостные измерительные ячейки могут быть выполнены, в частности, в виде коаксиальных конденсаторов, пространство между проводниками которых заполняется соответствующей (эталонной или контролируемой) жидкостью.In FIG. 2 shows as an example a segment of a homogeneous
Подключение к концу отрезка длинной линии емкостного сопротивления С эквивалентно удлинению разомкнутого на конце отрезка длинной линии на величину (Викторов В.А., Лункин Б.В., Совлуков А.С. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин. М: Наука. 1989. 280 с. С. 10-21). Здесь Z0 - волновое (характеристическое) сопротивление отрезка длинной линии, с - скорость света.Connecting to the end of a segment of a long line of capacitive resistance C is equivalent to lengthening the open segment of a long line at the end by (Viktorov V.A., Lunkin B.V., Sovlukov A.S. High-frequency method for measuring non-electric quantities. M: Nauka. 1989. 280 pp. 10-21). Here Z 0 is the wave (characteristic) resistance of a segment of a long line, c is the speed of light.
Поэтому подключение к одному концу отрезка длинной линии 1, разомкнутого на обоих концах, электрической емкости C(ε), а к его другому концу - электрической емкости C(ε0), эквивалентно удлинению этого отрезка длинной линии 1 на одном конце на величину , а на его другом конце - на величину . При этом эквивалентная длина такого отрезка длинной линии длиной l есть . Наличие этих разных емкостей С(ε0) и С(ε) на концах отрезка длинной линии приводит к изменению распределения напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны вдоль отрезка длинной линии в зависимости от значения ε жидкости в измерительной ячейке с контролируемой жидкостью.Therefore, connecting to one end of a segment of a
В полуволновом отрезке длинной линии, разомкнутом на обоих концах или замкнутом накоротко на обоих концах, возможно существование электромагнитных колебаний, соответствующих длинам волн λ=2l=c/ƒ. При наличии на одном конце такого отрезка длинной линии электрической емкости C(ε0), а на другом конце - емкости C(ε), что эквивалентно удлинению этого отрезка длинной линии 1 на одном конце на величину , а на его другом конце - на величину , соответственно, данное соотношение для λ можно записать так: Отсюда вытекает соотношение, выражающее причинно-следственную связь - зависимость измеряемой частоты ƒ(ε) от величины lC(ε), которая, в свою очередь, является функцией величины ε:In a half-wave segment of a long line, open at both ends or short-circuited at both ends, the existence of electromagnetic oscillations corresponding to wavelengths λ=2l=c/ƒ is possible. If there is a long line of electric capacitance C(ε 0 ) at one end of such a segment, and capacitance C(ε) at the other end, which is equivalent to lengthening this segment of
Значение ε может зависеть от измеряемой величины х, которой, в частности, может являться влагосодержание W контролируемой жидкости.The value of ε may depend on the measured value x, which, in particular, may be the moisture content W of the controlled liquid.
Если , то тогда соотношение (1) принимает видIf , then relation (1) takes the form
При измерениях предварительно выбором частоты генератора ƒ0 (или длины l отрезка длинной линии) устанавливают номинальное значение, в частности минимум, напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны (напряжения U) в сечении с координатой z1 при некотором номинальном значении ε0 определяемой диэлектрической проницаемости жидкости.When measuring, preselecting the frequency of the generator ƒ 0 (or the length l of a segment of a long line) sets the nominal value, in particular the minimum, of the electric field strength of a standing electromagnetic wave (voltage U) in the cross section with coordinate z 1 at a certain nominal value ε 0 of the determined dielectric constant of the liquid .
Частота ƒ(ε) изменена относительно частоты ƒ0 на величину Δƒ:The frequency ƒ(ε) is changed relative to the frequency ƒ 0 by the value Δƒ:
Возбуждение в отрезке длинной линии электромагнитной волны на фиксированной частоте ƒ, измененной на величину Δƒ относительно частоты ƒ0, приводит к восстановлению в указанном сечении с координатой z1 номинального значения, в частности минимума, напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны (напряжения U). По величине ƒ, фиксируемой индикатором, подключенным к генератору, можно судить о величине измеряемой диэлектрической проницаемости жидкости.The excitation of an electromagnetic wave in a segment of a long line at a fixed frequency ƒ, changed by the value Δƒ relative to the frequency ƒ 0 , leads to the restoration in the specified section with coordinate z 1 of the nominal value, in particular the minimum, of the electric field strength of a standing electromagnetic wave (voltage U). By the value of ƒ, fixed by the indicator connected to the generator, one can judge the value of the measured dielectric constant of the liquid.
На фиг. 3 показана схема устройства для измерения диэлектрической проницаемости жидкости с применением отрезка длинной линии 1, имеющего на обоих концах идентичные чувствительные элементы 2 и 3 - части длины отрезка однородной длинной линии. Они погружены на одинаковую глубину в эталонную жидкость 10 с диэлектрической проницаемостью ε0 и контролируемую жидкость 11 с диэлектрической проницаемостью ε, соответственно. Часть длины отрезка однородной длинной линии, имеющую длину lC и погруженную в контролируемую жидкость 11, можно представить как эквивалентное подключение на конце отрезка длинной линии, разомкнутого на этом конце, сосредоточенной электрической емкости Сн(ε). Для части длины отрезка однородной длинной линии, имеющей длину и погруженной в эталонную жидкость 10, будем иметь соответствующее значение электрической емкости Сн0(ε0). Наличие разных емкостей Сн(ε) и Сн0(ε0) на концах отрезка длинной линии приводит к изменению распределения напряженности электрического поля стоячей электромагнитной волны вдоль полуволнового отрезка длинной линии в зависимости от значения ε.In FIG. 3 shows a diagram of a device for measuring the dielectric constant of a liquid using a segment of a
Таким образом, данный способ, характеризуемый проведением высокоточных измерений значения частоты (а не значения амплитуды при измерении напряженности поля стоячей волны в каком-либо сечении вдоль отрезка длинной линии или значения резонансной частоты электромагнитных колебаний резонатора при его организации на основе отрезка длинной линии), позволяет достаточно просто и с высокой точностью измерять значения диэлектрической проницаемости различных жидкостей.Thus, this method, characterized by high-precision measurements of the frequency value (and not the amplitude value when measuring the field strength of a standing wave in any section along a segment of a long line or the value of the resonant frequency of electromagnetic oscillations of the resonator when it is organized on the basis of a segment of a long line), allows it is quite simple and with high accuracy to measure the values of the permittivity of various liquids.
Claims (1)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021115165A RU2021115165A (en) | 2022-11-28 |
RU2786526C2 true RU2786526C2 (en) | 2022-12-21 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1741033A1 (en) * | 1990-02-20 | 1992-06-15 | Институт проблем управления | Method for measuring physical parameters of object |
US6281688B1 (en) * | 1998-06-25 | 2001-08-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Transmission line reflectometer using frequency-modulated continuous wave |
JP2011080882A (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | National Institute Of Information & Communication Technology | Liquid agent for simulation of human body dielectric constant |
RU2473889C1 (en) * | 2011-09-05 | 2013-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Method of measuring physical quantity |
WO2016043630A1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Нефтяные И Газовые Измерительные Технологий" | Method for in-flow measurement of proportion of water in mixture with hydrocarbon liquid, and device for implementing same |
RU2626409C1 (en) * | 2016-09-22 | 2017-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method of measuring physical properties of liquid |
CN111337519A (en) * | 2020-03-20 | 2020-06-26 | 绵阳人众仁科技有限公司 | Method for measuring physical parameters in film production |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1741033A1 (en) * | 1990-02-20 | 1992-06-15 | Институт проблем управления | Method for measuring physical parameters of object |
US6281688B1 (en) * | 1998-06-25 | 2001-08-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Transmission line reflectometer using frequency-modulated continuous wave |
JP2011080882A (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | National Institute Of Information & Communication Technology | Liquid agent for simulation of human body dielectric constant |
RU2473889C1 (en) * | 2011-09-05 | 2013-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Method of measuring physical quantity |
WO2016043630A1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Нефтяные И Газовые Измерительные Технологий" | Method for in-flow measurement of proportion of water in mixture with hydrocarbon liquid, and device for implementing same |
RU2626409C1 (en) * | 2016-09-22 | 2017-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Method of measuring physical properties of liquid |
CN111337519A (en) * | 2020-03-20 | 2020-06-26 | 绵阳人众仁科技有限公司 | Method for measuring physical parameters in film production |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7728607B2 (en) | Electrical probe | |
RU2626409C1 (en) | Method of measuring physical properties of liquid | |
US20100148804A1 (en) | Device and method for determining at least one parameter of a medium | |
RU2473889C1 (en) | Method of measuring physical quantity | |
RU2647182C1 (en) | Method of measuring the position of the border of the section of the two environments in the tank | |
RU2786526C2 (en) | Method for measurement of physical quantity | |
RU2706455C1 (en) | Method of measuring interface position of two substances in a reservoir | |
RU2473052C1 (en) | Device for measuring level of dielectric liquid in container | |
RU2698575C1 (en) | Method of measuring interface position of two substances in a reservoir | |
RU2534747C1 (en) | Measuring device of physical properties of liquid contained in tank | |
RU2536164C1 (en) | Device to detect concentration of mixture of substances | |
US4358731A (en) | Apparatus and method for moisture measurement | |
RU2752555C1 (en) | Method for determining position of interface between two liquids in tank | |
RU2434229C1 (en) | Apparatus for measuring physical properties of liquids | |
RU2536184C1 (en) | Concentration meter | |
RU2620780C1 (en) | Method for determining interface position between components of three-component medium in container | |
RU2767585C1 (en) | Method of measuring physical properties of dielectric liquid | |
RU2762058C1 (en) | Device for measuring the physical properties of a dielectric liquid | |
RU2760641C1 (en) | Fluid physical properties metre | |
RU2761954C1 (en) | Method for measuring the physical properties of a dielectric liquid | |
RU2786527C1 (en) | Method for measurement of physical properties of liquid | |
RU2757759C1 (en) | Method for measuring the position of the interface between two dielectric media in a container | |
RU2775643C1 (en) | Method for measuring the level of dielectric liquid in a container | |
RU2762069C1 (en) | Device for measuring the level of dielectric liquid in a container | |
RU2794447C1 (en) | Device for measuring level of dielectric liquid in tank |