8 / 60
6
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 10, 2014
волной одноNо из низших типов, в частности типа
H
11
или типа
H
01
, а на частоте ~2–4 ГГц (длина вол-
ны ~15–7,5 см) — с применением OоаOсиальной ли-
нии с возбRждаемой элеOтромаNнитной волной ти-
па TEM. КаO в полом волноводе, таO и на отрезOе
OоаOсиальной линии вдоль длины OаждоNо из них
Rстановлена соответствRющая измерительная ячей-
Oа, оNраниченная с обеих сторон соNласRющими ди-
элеOтричесOими оOнами и занимающая все попе-
речное сечение волновода и OоаOсиальной линии.
В отличие от [4] здесь OрRNлый полый волновод и
OоаOсиальная линия не имеют соответственно раз-
рыва для RстановOи измерительной ячейOи в прост-
ранстве междR двRмя частями (передающей и при-
емной) волновода (это первый чRвствительный эле-
мент) и разрыва во внRтреннем проводниOе отрезOа
OоаOсиальной линии (это второй чRвствительный
элемент). В первом чRвствительном элементе через
слой жидOости распространяется волна возбRждае-
моNо в OрRNлом волноводе типа волн, а не волна в
свободном пространстве (поперечная волна), а во
втором чRвствительном элементе вдоль отрезOа Oо-
аOсиальной линии — поперечная волна типа ТЕМ.
Полый металличесOий волновод и отрезоO OоаO-
сиальной линии расположены соосно, первый внRт-
ри второNо. При этом нарRжная поверхность полоNо
волновода слRжит внRтренним проводниOом отрез-
Oа OоаOсиальной линии. ТаOое взаимное располо-
жение волновода и отрезOа OоаOсиальной линии
обеспечивает возможность Oонтроля физичесOих
свойств жидOости в одной и той же ее области и при
одинаOовой температRре. Тем самым обеспечиваетя
повышение точности измерения по сравнению с [4].
Обе измерительные ячейOи моNRт иметь в их ме-
талличесOих стенOах сOвозные щели, позволяя жид-
Oости заполнять их объем. Форма этих щелей долж-
на соответствовать возбRждаемомR типR волн, чтобы
не допRсOать излRчения волн: щели не вызывают за-
метных потерь при излRчении тольOо в том слRчае,
если они расположены вдоль линий тоOа и не пере-
сеOаются тоOами в течение всеNо периода Oолебаний
[6]. ТаO, в полом волноводе OрRNлоNо сечения с вол-
ной типа
E
01
отверстие может иметь формR продоль-
ной щели, а при возбRждении волны типа
H
01
—
формR поперечной щели, в том числе OрRNовой ще-
ли или несOольOих таOих щелей.
В отрезOе OоаOсиальной линии в области распо-
ложения измерительной ячейOи с возбRждаемой на
этом RчастOе волной типа
E
01
возможно наличие
продольной щели в нарRжном проводниOе отрезOа
OоаOсиальной линии. Обе измерительные ячейOи
следRет располаNать однR над дрRNой для их запол-
нения OонтролирRемой жидOостью через сOвозные
щели.
КаO поOазано в [4], Oоэффициент прохождения
по мощности
P
при измерениях на частоте
f
1
диапа-
зона частот ~8–10 ГГц зависит тольOо (в пределах
допRстимой поNрешности) от содержания спирта
c
1
в вине, а при измерениях на частоте
f
2
диапазона ча-
стот ~2-4 ГГц зависит OаO от содержания спирта
c
1
,
таO и от содержания сахара
c
2
в вине. При этом вы-
бором длины слоя OонтролирRемой жидOости, через
Oоторый проходит элеOтромаNнитная волна, можно
реNRлировать чRвствительность O содержанию спир-
та и сахара в вине.
Значения
∆
P
(
с
1
) =
P
(
с
1
)–
P
(
с
1
= 0) и
∆
P
(
с
2
) =
P
(
с
2
)–
P
(
с
2
= 0) величины
P
в растворах, содержащих
одновременно спирт и сахар, OаO поOазали измере-
ния
∆
P
(
с
1
,
с
2
), сRммирRются праOтичесOи аддитивно.
Точность определения
c
1
и
с
2
в вине при
c
1
≤
20 % и
с
2
≤
300 N/л та же, что и в растворах спирта в воде и
сахара в воде. ПоэтомR, измеряя
P
(
с
1
,
с
2
,
f
1
) на час-
тоте
f
1
, можно определить содержание спирта
c
1
в
вине, и измеряя
P
(
с
1
,
с
2
,
f
2
) на частоте
f
2
, можно по
значению разности
PP
(
с
1
,
с
2
,
f
1
) и
P
(
с
1
,
с
2
,
f
2
) найти
содержание сахара
с
2
в вине. КаO поOазано в дан-
ной статье, при
с
1
= 9–18 % и
с
2
≤
30 N/л поNреш-
ность измерений
с
1
и
с
2
не превышала значений
0,1 % и 3 N/л соответственно.
В чRвствительных элементах
1
и
2
с помощью
подсоединенных O их входам СВЧ-Nенераторов (со-
ответственно
3
и
4
) возбRждаются элеOтромаNнит-
ные волны (см. рис. 1). СВЧ-Nенераторы
3
и
4
ра-
ботают на фиOсированных частотах — соответст-
3
4
5
6
7
8
1
2
Рис. 1. ФRнOциональная схема Rстройства: 1 и 2 – первый и второй чRвствительные элементы; 3 и 4 – СВЧ-Nенераторы
элеOтромаNнитных Oолебаний; 5 и 6 – блоOи реNистрации значений Oоэффициента прохождения по мощности прошед-
шей волны; 7 – блоO вычислений; 8 – реNистратор
Электронная Научная Сельск Хозяйственная Библиот ка