SU853501A1

SU853501A1 - Device for determination of solution dielectric penetrability

Info

Publication number: SU853501A1
Application number: SU792826968A
Authority: SU
Inventors: Владимир Данилович Искин; Лев Федорович Кучин; Аркадий Степанович Черепнев
Original assignee: Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства
Priority date: 1979-10-08
Filing date: 1979-10-08
Publication date: 1981-08-07

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может использовать с при определении малых концентраци водных растворов в химической, пищевой промышленности. Известно устройство дл определени диэлектрической проницаемости растворов, содержащее сверхвысокочастотный генератор, соединенный с первым Т-мостом, к первому плечу которого подключены первый аттенюатор , соединенны с первой измерительной чейкой,а ко второмуплечу-второй, третий и четвертый аттенюаторы, фазовращатель , второй Т-мост, выход которого через детектор подключен к индикатору . При этом перва измерительна чейка состоит из двух последовательно установленных кювет соответственно дл раствора и растворител с размещенными в них входными и выходными волноводами, жестко закрепленными в корпусе, причем кюветы сочленены подвижным волноводом ClОднако необходимость многократного измерени выходного сигнала в каждом из двух плеч Т-моста снижает точность измерений. Цель изобретени - повышение точности измерений. Дл этого в известное устройство дл определени диэлектрической проницаемости растворов введена втора измерительна чейка, аналогична первой, жестко соединенна с первой перемычкой, закрепленной на подвижных волноводах, причем выход первой измерительной чейки через третий аттенюатор подключен к первому плечу второго Т-моста, а второй -Аттенюатор через последовательно соединенные вторую измерительную чейку, четвертьй аттенюатор и фазовращатель подключен к второму плечу второго Т-моста . На чертеже показан общий вид предюженного устройства в разрезе. Устройство дл определени диэлект рической проницаемости растворов содержит сверхвысокочастотный генератор 1, Т-мосты, 2,3 детектор 4, индикатор 5у измерительные чейки 6,7 аттенюаторы 8-11, фазовращатель 12, пере мычку 13 и корпус 14 причем кажда из измерительных чеек 6,7 состоит из двух кювет 15,16 и 17,18 входных и выходных волноводов 19,20 и 21,22 и подвижного волновода 23,24. Кроме того, устройство содержит микрометрический винт 25, подвижна часть 26 которого жестко скреплена с перемычкой 13, а неподвижна часть 27 жестко закреплена на корпусе 14. -Устройство работает следующим обр-зом . Перед началом измерений в кюветы 15-18 помещают раствор и растворительThe invention relates to a measurement technique and can be used with in determining low concentrations of aqueous solutions in the chemical, food industry. A device for determining the dielectric constant of solutions is known, comprising a microwave generator connected to the first T-bridge, the first attenuator connected to the first arm, connected to the first measuring cell, and the second, third, third and fourth attenuators to the second arm, phase shifter, second T-bridge whose output through the detector is connected to the indicator. At the same time, the first measuring cell consists of two successively installed cuvettes, respectively, for the solution and solvent, with input and output waveguides placed rigidly fixed in the housing, the cells being articulated by a moving waveguide. accuracy of measurements. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. For this, a second measuring cell, similar to the first one, rigidly connected to the first jumper fixed on mobile waveguides, is introduced into a known device for determining the dielectric constant of solutions, the output of the first measuring cell being connected to the first arm of the second T-bridge and the second to through a second measuring cell connected in series, a quarter attenuator and a phase shifter are connected to the second arm of the second T-bridge. The drawing shows a General view of the pre-plotted device in section. A device for determining the dielectric constant of solutions contains a microwave generator 1, T-bridges, 2.3 detector 4, indicator 5y measuring cells 6.7 attenuators 8-11, a phase shifter 12, a jumper 13 and a housing 14 and each of the measuring cells 6, 7 consists of two cuvet 15,16 and 17,18 input and output waveguides 19,20 and 21,22 and a moving waveguide 23,24. In addition, the device contains a micrometer screw 25, the movable part 26 of which is rigidly fastened to the jumper 13, and the fixed part 27 is rigidly fixed on the housing 14. The device works as follows. Before starting the measurements, the solution and solvent are placed in the cups 15-18.

причем исследуемый раствор помещают в кюветы 1 и 10, а растворитель с известной - в кюветы 15 и 17. Подвижные волноводы 23,24 устанавливают в среднее положение с помощью микрометрического ) винта 25.the test solution is placed in the cuvettes 1 and 10, and the solvent with the known solution is placed in the cuvettes 15 and 17. The movable waveguides 23,24 are installed in the middle position with the help of a micrometric screw 25.

Определение диэлектрической проницаемости растворов состоит из трех этапов.Determination of the dielectric constant of solutions consists of three stages.

На первом этапе достигаетс баланс Т-мостов 2,3 с помощью аттенюаторов 10 и 11. Равенство сигналов в плечах устройствах контролируетс индикатором 5 с помощью детектора 4 и аттенюаторов 8 и 9 путем их поочередного At the first stage, the balance of T-bridges 2,3 is achieved with the help of attenuators 10 and 11. The equality of the signals in the arms of the devices is monitored by indicator 5 with the help of detector 4 and attenuators 8 and 9 by alternating them

полного выведени . После достижени баланса производитс измерение сигна ла в одном из плеч устройства и суммарного сигнала на детекторе 4.full withdrawal. After reaching the balance, the signal is measured in one of the arms of the device and the total signal on the detector 4.

При этом с помощью фазовращател 12 создаетс такой начальный сдвиг фаз, чтобы общий сигнал в детекторе 4 бьш достаточно чувствителен к изменению фаз в каждом из плеч устройства .In this case, using the phase shifter 12, such an initial phase shift is created so that the total signal in the detector 4 is sufficiently sensitive to the phase change in each of the arms of the device.

На втором этапе производитс перва разбалансировка Т-мостов 2,3 путем перемещени вниз подвижных волноводов 23,24 с помощью микрометрического винта 25. Затем измер етс вновь суммарный сигнал на детекторе 4.At the second stage, the T-bridges 2,3 are first unbalanced by moving down the moving waveguides 23,24 with the help of the micrometer screw 25. Then the total signal at the detector 4 is measured again.

На третьем этапе производитс втора разбалансировка Т-мостов в противоположную сторону, дл чего подвижные волноводы 23, 24 пере .мещают вверх на такую же, как и в первой разбалансировке, величинуAt the third stage, the T-bridges are secondly unbalanced in the opposite direction, for which the moving waveguides 23, 24 move upwards by the same as in the first unbalance,

ратор, соединенный с первым Т-мостом, к первому плечу которого подключены первый аттенюатор, соединенный с первой измерительной чейкой, а к второму ш;ечу - второй, третий, четвертый аттенюаторы, фазовращатель, второй Т-мост, выход которого через детектор подключен к индикатору, при этом перва измерительна чейка состоит из двух последовательно установленных кювет соответственно дл раствора и растворител с размещенными в них входными и выходными волноводами , жестко закрепленными в корпусе , причем кюветы сочленены подвижным волноводом, о тли ч а ющ ее с тем, что, с целью повышени точности измерений, введена втора измерительна чейка, аналогична a rator connected to the first T-bridge, to the first arm of which a first attenuator is connected, connected to the first measuring cell, and to the second shaft; there is a second, third, fourth attenuator, a phase shifter, a second T-bridge, the output of which is connected through a detector to the indicator, while the first measuring cell consists of two successively installed cells for the solution and solvent, respectively, with input and output waveguides rigidly fixed in the housing, with the cells being joined by a moving wave water, so that it can be aided by the fact that, in order to increase the accuracy of measurements, the second measuring cell is introduced

первой, жестко соединенна с первой перемычкой, закрепленной на подвижных волноводах, причем выход первой измерительной чейки через третий аттенюатор подключен к первому пле чу второго Т-моста- а второй аттенюатор через последовательно соединен ные вторую измерительную чейку, четвертый аттенюатор .и фазовращатель подключен ко второму плечу вто рого Т-моста.first, rigidly connected to the first jumper, mounted on moving waveguides, with the output of the first measuring cell connected via the third attenuator to the first bridge of the second T-bridge, and the second attenuator connected via a second measuring cell, the fourth attenuator, and the phase shifter to the second shoulder of the second t-bridge.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

Claims

1. Kashpur V.A., Maleev V.Ya. Differential method for measuring in the millimeter wavelength range of the dielectric constant of solutions with large losses, PTE, 1971, No. 3, p. 140 (prototype). The initial loss and again measure the total signal at detector 4. Based on the measurements obtained with the permeabilities of the solvent, the permeability of the solution is found. The described device improves the accuracy of determining the dielectric constant of solutions and thereby expands the field of application of microwave analysis of the properties of substances in physicochemical and biophysical studies both in laboratory and in industrial conditions. Apparatus of the Invention A device for determining the dielectric constant of solutions containing an ultrahigh-frequency gene