Главное


Особенности РИП для измерителей влажности

В настоящее время СВЧ измерения широко применяются для определения влажности сыпучих материалов. Высокая точность, возможность проведения экспресс-измерений обусловливают успех и перспективу применения данного метода [1 - 4].

Измерительные преобразователи, применяемые в СВЧ влагометрии, относят к интегральным ИП. В отличие от МСМС при определении влажности требуется как можно меньшая локальность измерений. В общем случае, ИП интегрального типа должен производить усреднение большого числа замеров ИП дифференциального типа по объёму образца [1, 2].

Резонаторный метод определения влажности имеет неоспоримые преимущества. При его использовании соответствующими приемами реализуется достаточно точная оценка устанавливаемых величин и по измерению добротности и резонансной частоты резонатора [1,2]. Исследуемые пробы при этом могут вноситься в поле резонаторов с различными видами колебаний, различным образом.

Блок-схема СВЧ влагомера практически полностью аналогична блок-схеме микроволнового микроскопа (рис. 1.5.). Отличие состоит в отсутствии устройства позиционирования образца.

Ранние опыты СВЧ измерения влажности [1, 2] базировалось на использовании полуволнового коаксиального резонатора (рис. 1.7).

Резонанс наступает, когда длина линии равняется целому числу полуволн . При этом , исследуемого образца определяются как [1]:

, ,

где - длина диэлектрического образца; - изменение резонансной длины волны; - резонансная длина волны без образца; , - добротности резонатора с образцом и без него, соответственно.

Рис. 1.7. Коаксиальный полуволновый резонатор с исследуемым образцом

Данный РИП имеет ряд недостатков: невозможность осуществления поточных измерений сыпучих материалов, нетехнологичность проведения исследований, ввиду необходимости специальной подготовки образца.

Американской фирмой «Tews» был предложен плотностно-независимый метод измерения влажности [11]. При этом содержание воды в образце определяется посредством рассогласования и изменения частоты резонатора.

Установлено [11], что для проб с одинаковой влажностью, но с различной плотностью, точки лежат на одной прямой (рис. 1.8). Влажность материала определяется углом между осью абсцисс и прямыми и не зависит от плотности. Градуировочные значения влажности, в свою очередь, получают обычными опорными методами.

Общий вид РИП на основе четвертьволнового коаксиального резонатора, представлен на рис. 1.4, б [12, 13]. Отличия от РИП для МСМС состоят в геометрических размерах и рабочей частоте.

В зависимости от параметров исследуемого материала, РИП формирует информационные сигналы, выраженные через относительные изменения частоты () и добротности (). Множество информационных сигналов, в зависимости от электрофизических параметров исследуемого материала, формируют градуировочные кривые РИП [14]. Информационными сигналами резонаторных преобразователей могут также служить другие пары сигналов, связанные простыми выражениями с и .

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Диспетчерский контроль движения поездов
Диспетчерский контроль движения поездов позволяет диспетчеру видеть на световом табло участка в каждый момент времени местонахождение всех поездов и состояние входных, выходных светофоро ...

Исследование и разработка конструкции широкополосного симметрирующего устройства
На сегодняшний день развитие НТП (научно технический прогресс) в области электроники все чаще приводит к созданию новых типов электронных приборов и к возможности проектирования на их ос ...

Анализ видов измерителей электроэнергии
На сегодняшний день на предприятиях производственной сферы используются промышленные электросчетчики, в том числе электронные, многотарифные и многофункциональные. Данные счетчики облада ...

www.techspirit.ru © 2020