VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В работе показана техника и методика определения содержания воды в материалах с помощью электромагнитных волн СВЧ-диапазона. В ходе работы проведено три эксперимента с макетом устройства: состоящего из и двух лент из полимерной плёнки и пористым материалом между ними.В качестве излучателя использовался электромагнитный генератор ГЗ-14.

MICROWAVE METHOD FOR DETERMINING THE WATER IN THE MATERIALSOgloblin G.V., Stepchuk A.M.

AmGPGU, Komsomolsk on Amur, RussiaIn work machinery and technique for determining the water content in the material by means of electromagnetic waves of the microwave band. The work conducted three experiments with a model unit: consisting of two strips of polymer film and the porous material between nimi.V emitter used as an electromagnetic generator GZ-14.

На рис.1 представлен макет устройства, где между двух пленок скотча 70х50 мм, помещена штатная фильтровальная бумага толщиной 0,77 мм, толщина скотча 0,12х2=0,24 мм; Масштаб фильтровальной бумаги 60х40 мм.

Рис.1.Макет.1,2-полимерные плёнки.2.Пористый материал.

Исследуем прохождение электромагнитных волн через предлагаемое устройство. Диапазон частот от 7 до 10 гГц; В волноводном траке, который установлен на выходе генератора, сделана прорезь под углом 45° к плоскости падающей волны Н₀₁ и параллельно вектору Е; Прием осуществляется на детекторную секцию, отображение информации на измерительной головке М906.

Энергетические коэффициенты:

А+R + T = 1,

где А-прохождения сигнала, R - отражение ,T – поглощение.

В случае нормального падения волны на макет в котором сухой пористый материал коэффициенты отражения и поглощения равны нулю. Проходящий сигнал будет максимальным.

Стенд для исследования образцов как отмечали выше состоит из генератора сверхвысоких частот, волноводного перехода с 4см на 3см, волноводной секции 23х10мм, детекторной и измерительной головок. Волноводная секция имеет посадочную прорезь для исследуемого макета.

Расчёт ослабления сигнала производится по формуле:

имеем: = 20(logI₁-log₂)

В таблице 1 приведены усреднённые значения для коэффициента ослабления

образца с сухим пористым материалом с погрешностью в пределах 10%.

Таблице 1.

№	Частота сигнала f(мГц)	Сигнал без экрана I₁(Дб)	Сигнал с экраном I₂(Дб)	Коэффициент ослабления K(Дб)
1	8810	88	87	0,2
2	8860	24	23	0,4
3	8910	61	60	0,2

Из анализа экспериментальных данных таб.1 следует, что на частоте от 8810мГц до 8910мГц К≈ 0,26Дб.

Поместим данный экран в воду, таким образом, чтобы фильтровальная бумага смачивалась. За счет сил молекулярного сцепления, жидкость будет заполнять полость «сэндвича» со скоростью 11мм/50сек≈0,22мм/сек.

Вода заполняет полость равномерно по всей площади фильтровальной бумаги. По истечению 22мин 08сек полость, занимаемая фильтровальной бумагой, заполнилась водой.

Этот процесс можно сократить в 10 раз.

Опыты с пропитанным водой фильтром представлены в таблице 2.

№	Частота сигнала f(мГц)	Сигнал без экрана I₁(Дб)	Сигнал с экраном I₂(Дб)	K(Дб)
1	8810	32	8	12
2	8860	19	5	12
3	8910	93	29	10

Среднее значение ослабления сигнала 11,3Дб.

По истечению двух дней повторили опыт с этими же образцами (Таб. 3)

Таблица 3

№	Частота сигнала f(мГц)	Сигнал без экрана I₁(Дб)	Сигнал с экраном I₂(Дб)	K(Дб)
1	8910	93	29	10
2	8910	99	92	0,8
3	8910	99	98	0,2

Среднее значение ослабления сигнала 3,6Дб.

Сравнивая результаты экспериментальных данных, следует отметить, что при длительной эксплуатации образцов происходит испарение воды, что приводит к уменьшению коэффициента ослабления сигнала. Что является существенным недостатком в предложенной технологии капсулирования радиопоглощающего материала.

Литературные источники

1.Шилле Н.Р.,Оглоблин Г.В. ОГРАНИЧЕНИЕ УРОВНЯ СИГНАЛА МОБИЛЬНОГО ТЕЛЕФОНА. // Научный электронный архив. URL: http://econf.rae.ru/article/8114 (дата обращения: 24.12.2015).

2.Оглоблин Г.В. Экспресс-метод определения влажности древесины. // Научный электронный архив. URL: http://econf.rae.ru/article/5897 (дата обращения: 24.12.2015).

3.Оглоблин Г.В.,Татарченко Д.Н.,Подвигина А.Д.,Никифорова В.А. Мониторинг мобильных телефонов // Научный электронный архив. URL: http://econf.rae.ru/article/5970 (дата обращения: 24.12.2015).

4.Карачев А.П., Курипта Г.К., Оглоблин Г.В. УПРАВЛЕНИЕ УРОВНЕМ СИГНАЛА МОБИЛЬНОГО ТЕЛЕФОНА. // Научный электронный архив. URL: http://econf.rae.ru/article/8937 (дата обращения: 24.12.2015).

Код для цитирования: Скопировать