SU646235A1 - Сверхвысокочастотный измеритель концентрации примесей - Google Patents

Description

(54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНЦЕНТРАЦИИ ПРИМЕСЕЙ

Изобретение относитс  к измерительной технике. Известен сверхвысокочастотный измеритель концентрации примесей, со держащий генератор, соединенный с первым входом объемного резонатора, первый выход которого соединен с пер вым детектором, и второй детектор, при этом выходы детекторов соединены с индикатором . Однако этот сверхвысокочастотный ивмеритель не обеспечивает высокой точности измерений. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Дл  Этого в сверхвысокочастотный измеритель концентрации примесей, содержащий генератор, соединенный с первым входом объемного резонатора, первый выход которого соединен с пер вым детектором, и второй детектор, при этом выходы детекторов соединены с индикатором, введены умножитель частоты и блок автоматической по;дстройки частоты, причем умножитель час тоты подключен к второму выходу гене ратора и соединен с вторым входом объемного резонатора,второй выход ко торого соединен с вторым детектором а блок автоматической подстройки час тоты включен между входом генератора и выходом второго детектора. На чертеже приведена функциональна  схема сверхвысокочастотного измерител . Сверхвысокочастотный измеритель концентрации примесей содержит генератор 1,: соединенный с первым входом объемного резонатора 2, первый выход которого соединен с первым детектором 3,второй детектор 4, выход которого и выход первого детектора 3 соединены с индикатором 5, умножитель 6 частоты и блок 7 айтоматической подстройки частоты, причем умножитель 6 частоты подключен к втброму выходу генератора 1 и соединен с вторым входом объемного резонатора 2, второй выход которого соединен с вторым детектором 4,а блок 7 автоматической подстройки частоты включен между входом генератора 1 .и выходом второго детектора 4. Сверхвысокочастотный измеритель работает следующим образом. Мощность генератора 1, имеющего рабочую частоту н , одновременно по- даетс  на умножитель 6.частоты,на Йи на объемный резонатор 2, возбужда  в нем частоту 1ц . С целью непрерывHoro поддержани  равенства частот генератора 1 и резонатора 2 используетс  блок 7 автоматической подстройки частоты. Напр жение с выхода умножител  6 частоты подаетс  на тот же объемный резонатор 2, возбужда  в нем колебани  с частотой niH. Сигналы частот{н детектируютс  детекторами 4 и 3, а затем подаютс  на индикатор 5.

В случае, если в исследуемом неществе нет пол рных примесей, частоты генератора 1 и умножител  6 совпадают с соответствующими частотаУШ ip и nip объемного резонатора 2, снимаемых с его выходов, поскольку диэлектрическа  проницаемость Е сохран етс  посто нной на частотах от in до т1 н ,

При наличии в исследуемом веществе пол рных примесей на частотах н ип1н генератора 1 и умножител  6 частоты диэлектрическа  проницаемость про вл ет дисперсию. Поэтому, если предварительно установить равенство частотыfн генератора 1 и частотыfp объемного, например коаксиального,

С резонатора 2, равной .-р

где е - скорость света, - длина объемного резонатора 2,Ен - диэлектрическа  проницаемость исследуемого вещества на нижней частоте in , то дл  верхней частоты и {ц будет иметь место неравенство частотп1нип{р умножител  б частоты и объемного резонапС

т гдеЕЬ - дитора 2, т..е..

2efEb

электрическа  проницаемость исследуемого вещества на верхней частотеп1н.

Отклонение частоты п1н умножител  б частоты hip объемного резонатора 2  вл етс  количественной мерой содержани  пол рных примесей в исследуемом веществе.

Преобразование частотной разности в концентрацию осуществл етс  непосредственно на резонансной крибой объемного резонатора 2 по отношению к возбуждаемой в этом объемном резонаторе 2 частотеп н умножител  6 частоты, т.е. при отсутствии пол рных примесей (когдаЕ-СОПв1в частотном диапазоне н - nin ) напр жени  ,на дефлекторах 3, 4 выравниваютс .

причем напр жение на детекторе 4 сохран етс  всегда посто нным, а при изменении Б , св занным с наличием пол рных примесей в веществе, на детекторе 3 напр жение определ етс  отклонением резонансной частоты nip от частоты п{н умножител  6 (или от частоты объемного резонатора 2 при отсутствии дисперсии Е ).

Дл  заданных исследуемых веществ основного и примесного компонентов

концентраци  «и пол рных примесей определ етс  по формуле П kYitf, где К - посто нна  сверхвыйокочастотного измерител ,Аи - показание индикатора 5, равное разности напр жений с первого и второго детекторов 3 и 4.

Использование одного объемного резонатора 2 и сравнение в нем диэлектрических свойств веществ одновременно на двух кратных частотах

приводит к автоматической температур ной компенсаций, т.е. независимости выходного сигнала сверхвысокочастотного измерител  от температуры исследуемого вещества и окружающей среды, это повшнает точность измерений.

Claims (1)

1. Касти и Роберте, СВЧ-прибор дл  непрерывного контрол  содержани  воды в сырой нефти . ТИИЭР, т.62, 1, 1974, Q.128.