Программные продукты. Лабораторная работа 4. Лабораторная работа 4 свч влагомер тест 100 1 Цель работы 1 Изучить принцип работы свч влагомера тест100
 Скачать 166.81 Kb.
|
|
Лабораторная работа № 4 СВЧ - ВЛАГОМЕР ТЕСТ -100 1 Цель работы 1.1 Изучить принцип работы СВЧ - влагомера ТЕСТ-100. 1.2 Измерить затухание калибровочных растворов. Построить график зависимости затухания СВЧ - волн от концентрации воды в пробе. 1.3 Измерить затухание в пробе с произвольным влагосодержанием (растворы 1- 4). По градировочной характеристике определить влагосодержаниеисследуемой пробы. 2 Аппаратура и принадлежности 2.1 Лабораторный СВЧ - влагомер неводных жидкостей ТЕСТ-100. 2.2 Медицинский шприц. 2.3 Резиновый баллон. 2.4 Этиловый спирт. 2.5 Дистиллированная вода. 2.6 Калибровочные смеси (вода + этанол). 3 Краткое теоретическое введение Влажность - это содержание воды в газах, жидкостях и твердых телах. Для характеристики содержания влаги чаще всего применяют следующие величины: - абсолютная влажностьа, равная массе m воды, содержащейся в единице объема V смеси, г/м3 или в кг/м3  ;- влагосодержание - это отношение массы воды к массе сухой части материала в том же объеме. Влагосодержание величина безразмерная; - относительная влажность это отношение массы воды к массе влажного вещества. Выражается в процентах. Весьма перспективными методами для непрерывного определения влажности являются радиоволновые методы и средства неразрушающего контроля,   влагомеры, основанные на использовании радиоволн сантиметрового и миллиметрового (область длин волн СВЧ от I до1000 мм) диапазона.В качестве источников энергии СВЧ обычно применяют приборы с использованием электронных потоков в вакууме (магнетроны, клистроны, лампы обратной волны и т. п.) и приборы, использующие эффект твердого тела и газа (твердотельные генераторы - лавинопролетные диоды, диоды Ганна и т. п.). Для передачи энергии от источника используются волноводы - металлические трубы прямоугольного и круглого сечений. Среди радиоволновых методов наиболее распространенными являются: - метод "на прохождение", при котором внутреннее состояние образца определяют по воздействию на проходящий через него сигнал; - метод "на отражение", при котором для контроля использует сигнал, отраженный от поверхности или внутренних сдоев образца, частным случаем этого метода является метод "рассеяния". Наиболее широко применяют фазовые, поляризационные, амплитудно-фазовые схемы. Амплитудные схемы фиксируют наличие неоднородности только по изменению амплитуды электромагнитной волны после её взаимодействия с неоднородностью. В поляризационных схемах использовано явление вращения плоскости поляризации электромагнитной волны при её взаимодействии с различными неоднородностями в объектах контроля. Амплитудно-фазовые схемы фиксируют изменение амплитуды и фазы волны при её взаимодействии с неоднородностью. Амплитудно-фазовые схемы обладает наибольшей чувствительностью, и используются для контроля неметаллических изделий. Они позволяют обнаружить как неоднородности в материалах, когда изменяется только фаза электромагнитной волны, так и неоднородности, изменяющие только интенсивность волны. 4 Назначение СВЧ - влагомер неводных жидкостей предназначен для определения влажности различных жидкостей, образующих с водой растворы в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности. 5 Принцип действия СВЧ – влагомера ТЕСТ – 100 5.1 Измерительное устройство, схема которого реализует метод сравнения, называется устройством уравновешивающего или компенсационного преобразования. По режиму работы во времени метод уравновешивания делится на два вида: следящий и развертывающий. СВЧ - влагомер ТЕСТ-100 является прибором следящего уравновешивания. В приборах следящего уравновешивания обычно уравновешивающая или компенсирующая и выходная величины непр ерывно следуют за изменениями измеряемой величины, превышающими порог чувствительности прибора.Работа прибора основана на оценке затухания электромагнитных волн СВЧ диапазона, проходящих через измерительную ячейку, при введении в нее исследуемой пробы, методом их компенсации построечным аттенюатором. Основное затухание электромагнитной волны вносится водой вследствие аномальной дисперсии ее в СВЧ диапазоне электромагнитных волн. Большинство неводных жидкостей по сравнению с водой ослабляют энергию СВЧ волны примерно в 4 -5 раз менее. 6 Описание лабораторной установки 6.1Основные параметры: а) диапазон измерения влажности неводных жидкостей от 0 до 100 % об.; б) абсолютная погрешность измерения 4 %; в) рабочая частота СВЧ - генератора влагомера 9,6 ГГц в режиме непрерывной генерации; г) объем вводимой в измерительную ячейку пробы - не более 1,5 мл; д) время выполнения одного измерения не более 3 мин. е) мощность, потребляемая прибором от сети при номинальном напряжении, не превышает 30 Вт; ж) нормативные условия эксплуатации: 1) температура окружающей среды - (293 ± 5) К; 2) относительная влажность воздуха - (65 ± 15) %; 3) атмосферное давление (100 ± 4) кПа; и) наработка на отказ прибора - не менее 15000 ч; к) средний срок службы прибора - не менее 10 лет; л) прибор сохраняет свои рабочие характеристики в течение 8 ч. непрерывной работы. Повторное включение влагомера, после непрерывной работы в течение 8 ч, допускается через 3 ч; м) влагомер обеспечивает свои технические характеристики после времени установления рабочего режима, равного 80 мин. Примечание: Время непрерывной работы не включает в себя время установления рабочего режима прибора, указанного поз. м. Таблица 1- Результаты градуировки
Таблица2. Результаты измерения в  лажности.
 ЛИТЕРАТУРА 1. Стариков В. Д. Методы измерения на СВЧ с применением измерительных линий. - М.: Сов. радио, 1972. 2.Викторов В. А. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. - М.: Энергоиздат, 1989. 3. Скрипов Ф. И. Курс лекций по радиоспектроскопии. - Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1964. - 212с. 4. Викторов В. А., Лункин Б. В., Совлуков А. С. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин. - М.: Наука, 1978. - 280с. 5. Кричевский Е. С, Бендарь В. К. и др. Теория и практика контроля влажности твердых и жидких материалов / Под общ. ред. Е. С. Кричевского. - М.: Энергия, 1980. - 240с. 6. Митчелл Дж., Смит Д. Акваметрия. Пер. с англ. - М.: Химия, 1980. -600с. 7. Клюев В.В. Справочник. Неразрушающий контроль и диагностика. М. Издательство «Машиностроение» 2003 год. |
