SU877413A1 - Сверхвысокочастотный влагомер - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  исследовани  химических и физических свойств веществ и может использоватьс  дл  определени  влажности материалов, например хлопкасырца .

Известен автоматический СВЧ влагомер , содержащий излучающую рупорную антенну, включенную в цепь генератора колебаний СВЧ, опорную ветвь с диодной секцией, приемную рупорную антенну, подключенную на вход уравновешивающего аттенюатора, блок сравнени , выполненный в 9иде дифференциального усилител , и выходное устройство, в котором дл  повышени  линейности выходного напр жени  , подаваемого на вход уравновешивающего аттенюатора с блока сравнени  , аттенюатор выполнен в виде пблупроводникового элемента п-i-р-1-п структуры, смещаемой относительно геометрических осей волновода LIJНедостатки автоматического СВЧ влагомера - низка  линейность выходного напр жени , воздействующего на уравновешивающий аттенюатор, обусловленна  нелинейностью вольтамперных характеристик диодов детекторных секций, и сложность компенсации

нелинейности выходного напр жени  путем перемещени  n-i-p-t-n структу-, ры, причем компенсаци  нелинейности выходного напр жени  во всем диапазоне вольтамперной характеристики диодов детекторных секций практически не в о зможн а.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  сверхвысокочастотный влаго10 мер, содержащий генератор, соединенный с разветвителем мощности, одно плечо которого соединено с измерительным каналом, содержащим передающую антенну и приемную антенну,

15 соединенную с первым детектором, а другое плечо соединено с опорным каналом, содержащим уравновешиваквдий аттенюатор, соединенный со вторым детектором, причем оба

20 детектора соединены со входом блока сравнени , индикатор Г2}.

Однако изве,стный СВЧ влагомер имеет большую погрешность измерени  и ограниченный диапазон измерени .

25

Цель и:зобретени  - повышение точности и расширение диапазона измерени .

Дл  этого в сверхвысокочастотный влагомер,, содержащий генератор, соединенный с разветвителем мощности.

ОДНО плечо которого соединено с измерительным каналом, содержащим передающую антенну и приемную антенну, соединенную с первым детектором, а другое плечо соединено с опорным каналом, содержащим уравновешивающий аттенюатор, соединенный со вторым детектором, причем оба детектора соединены со входом блока сравнени , индикатор , введены генератор линейно измен ющегос  напр жени , генератор тактовых импульсов, генератор счетных импульсов и блок управлени , причем один из входов блока управлени  соединен с выходом блока сравнени  адва других входа Соединены с выходами генератора тактовых импульсов и генератора счетных импульсов, один выход блока управлени  соединен с индикатором, а-другой - с генерйто ,ром линейно-измен ющегос  напр жени , соединенного с другим входом уравновешивающего аттенюатора.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема СВЧ влагомера.

Сверхвысокочастотный влагомер содержит генератор 1, соединенный с разветвителем 2 мощности, одно плечо которого соединено с измерительным каналом, содержащим передающую антенну 3 и приемную антенну 4, сое.диненную с первым детектором 5, а другое плечо соединено с опорным каналом , содержащим уравновешивающий аттенюатор б, соединенный со вторым детектором 7, причем оба детектора 5,7 соединены со входом блока 8 сравнени , генератор 9 линейно-измен ющегос  напр жени , генератор 10,тактовых импульсов, генератор 11 счетных импульсов, блок 12 управлени  и индикатор 13, 14 (исследуемый материал ) .

Сверхвысокочастотный влагомер работает следующим образом.

Поступающий с генератора 1 сигнал сверхвысокой частоты делитс  в разветвителе 2 мощности в пропорциональном отношении между опорным и измерительным каналами, а затем, пройд  исследуемый материал 14, ослабл етс  им и в блоке 8 сравнени  в виде сигнала посто нного тока сраниваетс  с сигналом опорного канала по которому в первый момент сигнал проходит без ослаблени .

Периодически с паузой, достаточной дл  отработки цифропечати и визуального наблюдени  результата измерени  на индикаторе 13, например на цифровом табло, генератор 10 тактовых импульсов через блок 12 управлени  запускает одновременно генератор 11 счетных импульсов и генератор 9 линейно-измен ющегос  напр жени  (ГЛИН).

Получив разрешение от генератора 10 тактовых импульсов, импульсы с генератора 11 счетных импульсов через блок 12 управлени  начинают поступать на индикатор 13,до тех пор, пока ГЛИН 9 посредством уравновешивающего аттенюатора 6 не ослабит СВЧ энергию в опорном канале до знаЧени , равного значению мощности в измерительном канале, В момент равенства этих напр жений на выходе блока 8 сравнени  вырабатываетс  сигнал , запрещающий прохождение импульсов с генератора 11 счетных импульсов на индикатор 13 и одновременно перевод щий ГЛИН 9 в исходное состо ние. Продолжительность работы ГЛИН 9, пропорциональна  числу импульсов генератора 11 счетных импульсов, находитс  в пр мой зависимости от влажности и определ етс  разностью приложенных к блоку 8 сравнени  напр жений .

Предлагаемый СВЧ влагомер обеспечивает повышение точности измерений, расширение диапазона и увеличение быстродействи  измерений.

Так, испытани  предлагаемого СВЧ влагомера показали, что погрешность измерени  затухани  СВЧ энергии в диапазоне от О до 45 дБ составл ет 0,65% (абс).

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 315996, кл. G 01 N 23/24, 1970.

2.Бензарь В.К. Техника СВЧ влагометрии . Минск, 1974, с.250, рис.190 (прототип),

65