Результат интеллектуальной деятельности: Способ бесконтактного определения диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков в диапазоне 22-40 ГГц

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для создания устройств бесконтактного измерения диэлектрической проницаемости жидкостей. В частности, способ может быть применён для контроля качества некоторых жидких нефтепродуктов.

Суть изобретения заключается в вычислении диэлектрической проницаемости с учетом положений минимумов интерференционной зависимости коэффициента обратного отражения от ширины слоя исследуемой жидкости.

Известны способы бесконтактного определения диэлектрической проницаемости жидкостей, заключающийся в том, что образцы облучают электромагнитным полем и измеряют параметры искаженного сигнала [патент РФ №2194270, №2563581, №2234075].

Прототипом данной заявки является способ бесконтактного определения диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков в Ка-диапазоне, в котором искомое значение определялось положением максимумов и минимумов интерференционной зависимости коэффициента обратного отражения от ширины слоя исследуемой жидкости [патент РФ №2728250].

Соответственно недостатком этого способа является неточность определения положений максимумов в интерференционной картине, что соответственно приводило к погрешностям определения диэлектрической проницаемости.

Предлагаемый способ позволяет значительно точнее определять диэлектрическую проницаемость жидких диэлектриков.

Технический результат достигается тем, что исследуемую жидкость облучают по нормали плоской электромагнитной волной, в которой опускается металлическая пластина. Определяется зависимость интенсивности отраженного поля от ширины слоя исследуемой жидкости, отличающийся тем, что искомый параметр вычисляется по формуле, полученной из условий интерференции на диэлектрическом слое: , - скорость света в вакууме, - частота облучающего поля, и - положение ближайших минимумов интенсивности поля.

На фиг. 1. представлена реализация способа. Рупорные антенны излучают (1) и принимают (2) линейно поляризованную электромагнитную волну по нормали к поверхности жидкости (3), а поворотом направляющих штырей (4 и 5) обеспечивается положение металлической пластины (6)- толщина зондируемого слоя. Поворот направляющих на угол при шаге резьбы будет соответствовать поднятию или опусканию пластины на .

На фиг. 2 приведена измеренная зависимость интенсивности отраженного поля от глубины погружения металлической пластины в растительное масло при .

На фиг. 3 приведена частотная зависимость средних значений диэлектрической проницаемости исследуемой жидкости. Данные 1 получены с помощью способа из патента РФ №2728250, а данные 2 вычислены предложенным способом. Приставленные кривые содержат 3200 усредненных значений точек.

На фиг. 4 приведена зависимость среднеквадратичного отклонения диэлектрической проницаемости исследуемой жидкости от частоты. Данные 1 получены с помощью способа из патента РФ №2728250, а данные 2 вычислены предложенным способом. Количество реализаций варьировалось от 7 до 25.