158932. lajstromszámú szabadalom • Mikrohullámú, közvetlen mutatósdielektrométer
5 158932 6 Amint az l/a és l/b ábráin látható, a nagyfrekvenciás. 1 oszcillátor impedancia transzformátoron kereszltül csatlakozik a 2 mérővezetékhez. A 2 mérőivezeték kiképzése olyan, hogy nyitott végére 8 vtagy.. 9 mérőcella helyezhető, aimelyben a vezeték folytatáséit képező 13 elektródák helyezkednek él és mafcrocsaítlakozóvaíl kapcsolódnak az eredeti vezetékihez. Ha előírjuk, hogy egy adott mérőcellába csak meghatározoitt £-u anyagot vizsgálunk, akkor a pohárban a vezeték folytatását képező elektródák hosszát az előzőkben megháltórozott „d" távolsággal .megrövidítve, a vezeték elektromos állapota csak a mérőcellába helyezett anyag ligájától fog függeni. A mérőcella kiképzése tetszőleges, lehet; pl. a csatlakozó elektródákat egy sík lemezbe is be lelhet erősíteni aminlt az 9 mérőcellánál látható és akkor műanyáglapoik 'mérésére is a'kailrnassa tehető a műszer. Az elektródák hosszára vonatkozó előbbi megállapítás erre az esietre is érvényes.. Az előzőkből egyérteknűleg kiderül, hogy azonos módszerrel ismert tg(5Jjú anyagok e-jia haitározlható meg. A műszerrel 'mind vezető, mind szigetelő anyag-ok is .vizsgáihatóik. A szigetelőként viselkedő anyagokat a vezeték nyitott végére kell helyezni, ahol az előzőkben ismertetett okok miatt csak villamos tér van jelen, amelyből az anyag dielektromos veszteség formájában von el energiáit. Jó elektromos 'Vezetőként viselkedő anyagokat a vezeték zárt véglénél lehet vizsgálni, ahol az előzőkben ismertetett okok miatt csak 'mágneses tér van. jelen, amelyből .az anyag örvényáramú veszteség formájában von el energiát. A vezeték zárt végiétől számított ^/4 távoliságra, ahol a vezetéken feszültség Maximum Van, kicsatolunk nagyfrekvenciás energiát, amelyet a 3 demodulator .fokozatban történő egyenirányítás után a 4 kompenzáló körbe vezetünk, ahol a kompenzáló 5 telep energiájának előjeles hozzáadása után értékét nullává kompenzáljuk. Ha most a vezeték végére (helyezzük a vizsgálandó anyagot, akkor a Vezeték villamos állaipatában beálló változás következtében a feszü'Jtségmaximum helyén a feszültség csökkenni fog a korábbi értékhez képest, ami azonban már a kompenzáló köriben nem kerül kiegyenlítésre és la kör kimenetén az anyag tgá-gával - vagy s-íjával arányos [feszültség fog megjelenni. A kapott feszültséget a 6 egyenfeszültség erősítővel a kívánt szintre felerősítjük és a 7 Deprez-műszenrel mérjük. A 2. ábra a mikrohullámú dielektiromélter elvi vázlata. Amint a 2. ábrán látható, a T1 tranzisztor az egyik végén rövidrezárt l/A hullámlhossziúságú Leciher-vezetékfcel iColpitite-oszcillátorJt alkot. Az Rí ellenállásból és Di Zener^dióBából álló komplexum stabil 'feszültségét állít elő iaz oszcillátor számára. Az R2 és R3 ellenállás a működéshez s'zükséges ibázisfeszültséget álllítijia élő. A Ci és C9 kondenzátorok Ihidegítő kondenzátorok. A rezgő hurok induktív csatolásban —r— hosszúságú, egyik végén rövidre zárt Lecher vezetékkel, amelynek rövidre zárt végétől szé-5 mított >ty!4 távolságra levő ponitján megjelenő feszültségét a Cj, C/, kondenzátorokkal a D2 ... D5 diódákból álló Graettz fcapcsollású egyenirányítóra vezetjük. A C5 kondenzátor az egyenirányított feszültség csúcsértékére töltődik 10 fel. -A T 2 és. T 3 , valamint a T4 és T5 tranzisz-: torok páronként Dárlángton-feapcsölású erősítőfokozatot képeznek. A T2 és T3, valamint T4 és T5 tmnzásztorpárok az Rg és R9 ellenállásokkal hídlkiapcsoiMsú erősítőt 'alkotnak, amelynek híd-15 ágába van kötve az indikáló műszer. A Pi potenciométer az erősítő nyitott Ibemienet esetén, míg a P2 potenciométer rövidrezárt bemenet esetén biztosait nullázási lehetőséget. Az Re és R7, valamiinit az Ri0 és R)i ellenállásokból álló 2° feszüMségoszífcófc a szükséges bázisifeszültségaket állítják elő. Az 1R13 ellenállásból és De Zener diódából álló komplexum az erősítő' részére biztosít stabil tápfeszültségeit. A P3 és P4 potenciométerek segítségével kompenzáló feszült-25 ségét tudunk előállítani a nyugalmi helyzetben a C5 kondenzátoron megjelenő feszültség kompenzálásaira. Az R5 és IR12 efenállások a méréshatár beállítására szolgálnák. A műszeren végzett mérésekből rnutaitoJak SO be néhány kalibrációs görbét a 3—J6. ábrák. A 3. ábra dioxán-víz biner elegy JMA-JVÍZ0/ 0 kalibrációs görbéjét unuitataa be, aihol a) közepes érzékenységen, b) minimum érzékenységen történt. 3f> A 4. ábra benzol-abs'Z.etilaflkoihol biner elegy /iA-,Etanial% kalibrációs görbéjét muitatjia be, ahol a) közepes érzékienységen, b) minimum érzékenységen történt. Az 5. ábra Présiszap-por ^A-víz»/,, kalibrá:ciós 40 görbét mutatja be. A 6. ábra Cellulóz lap esetében a /xA-víz% kalibrációs görbét mutatrja be. A 7. ábra példáiképpen a mérésekhez használt cdlaitípusofcat mutatja be. 45 A 7a. ábra folyadék vizsgálatához használt polietilén folyadék edénykét, a 7|b. ábra poliamidpor-^ellát beipattintott megoldású teflon fenéklfeel, A 7c. ábra a porcellát anutebja be, terelő 50 lapokkal, a 7id. ábra a porcelán tégely* beépített; Lecher vezeték darabbal és mikrocsaltlakozóval ábrázolja. Folyadék 'elegyek vizsgálatánál a polietilén 55 folyadék edényben 'gondosan ügyelni kell, hogy a folyadék szintje oltandó magasságban legyen, pl. vizsgálatainknál 25 m j m - A folyadék edényt távolságtartó és rögzítő lapok igazítják a pólusok fölé. 60 Szabadalmi igénypontok: 1. Készülék anyagok milkrdhuilámú dielektromos állandójának («) és veszteségi szögének es (<tg(5) meghatározására, -nagyfrekvenciás oszcil-3
