Диэлектрическая резонансным методом

Применяемые в практике измерений диэлектрических свойств жидкостей на СВЧ резонансные методы различаются типом резонаторов, типом электромагнитных колебаний, формой образцов, способом их установки в резонаторе и методикой измерений. [c.96]

Резонансные методы наиболее распространены при измерениях высокочастотной диэлектрической проницаемости. Известно много вариантов этих методов. Мы рассмотрим только основные методы метод замещения, метод биений и частотный. [c.275]

Резонансные методы пригодны только для исследования систем с относительно низкими диэлектрическими потерями, для которых tg5 < 0,05. Поэтому в этих методах обычно используются частоты, превышающие -1 МГц. Удовлетворительные результаты для частот до нескольких сотен МГц были получены при использовании вместо обычных импедансных схем с сосредоточенными элементами пары параллельных линий передач с небольшим выходным конденсатором, содержащим исследуемое вещество [17], или короткозамкнутой коаксиальной линии, заполненной исследуемым раствором [18]. При более высоких значениях tg 5 затрудняется точная настройка в резонанс, что обусловлено чрезмерным затуханием в измерительном контуре. Кроме того, если эффективная параллельная проводимость цепи слишком высока, то соотношения,обычно используемые для расчета импеданса, становятся неприемлемыми. [c.322]

Вайман использовал формулу (25) для расчета относительной диэлектрической проницаемости ряда водных растворов хлористого калия до концентраций 5 10 моль л в интервале частот 17-55 МГц. Ссылки на другие предложенные резонансные методы приведены в работах Дебая [10] и Фалькенгагена [14]. [c.328]

Как было указано выше, резонансные методы определения диэлектрической проницаемости и потерь можно распространить на частоты, превышающие 100 МГц, если заменить стандартные импедансные схемы с сосредоточенными элементами двумя параллельными линиями передач или спаренной коаксиальной линией соответствующей длины. При этом следует считать, что линии передач состоят из ряда бесконечно малых участков < 5, имеющих электрические характеристики, представленные на рис. 10. [c.334]

Для измерения диэлектрической проницаемости разработано несколько конструкций приборов— диэлькометров. Одна из них основана на резонансе эталонного и измерительного контуров (резонансный метод). [c.299]

Измерения диэлектрической проницаемости на частоте / = 8 10 гц производились прибором ВМ-271 фирмы Тесла (Чехословакия). Действие этого прибора основано на резонансном методе. В приборе использован метод, основанный на изменении реактивной проводимости резонансного контура. Все элементы схемы соединены между собой параллельно и один из выводов может быть заземлен. [c.13]

Еще одна отличительная особенность резонансных методов - их хорошая теоретическая обоснованность. Решая уравнения электромагнитного поля дпя резонатора с исследуемым образцом и без него, можно получать строгие расчетные соотношения, связывающие электрические параметры резонатора с диэлектрическими характеристиками образца. Наличие строгой теории метода и точных расчетных формул сводит к минимуму необходимость в различного рода калибровках, сопряженных с дополнительными источниками погрешностей. При проведении прецизионных измерений эта особенность приобретает первостепенное значение /16/. [c.96]

Диэлькометрические методы заключаются в измерении диэлектрической проницаемости и используются для автоматического анализа растворов. Диэлектрическую проницаемость определяют на низких частотах с помощью резонансного метода и метода биений. При измерении диэлектрической проницаемости посредством сверхвысоких частот применяют следующие методы 1) исследование волн, прошедших через диэлектрик 2) изучение волн, отраженных от исследуемого объекта 3) изучение поля стоячей волны в исследуемом диэлектрике 4) изучение резонансных явлений. [c.119]

С возрастанием проводимости жидкостей точность измерений диэлектрической проницаемости резко снижается. Резонансный метод с использованием низких частот позволяет определять диэлектрическую проницаемость диэлектриков с погрешностью 0,01%,. а метод биений — с точностью до 5 -Ю ед. [c.119]

Резонансный метод измерения диэлектрических характеристик может быть принят за основу, как наиболее полно отвечающий указанным требованиям, предъявляемым к способу непрерывного контроля отклонения толщины от заданной в процессе намотки [138]. [c.122]

Для повышения чувствительности при измерении г, особенно при измерении диэлектрической проницаемости газов и веществ с малым значением з, используют резонансный метод измерения и метод биений. [c.221]

В настоящей главе рассматриваются -спектральные методы исследования полиолефинов инфракрасная спектроскопия, метод ядерного магнитного резонанса, измерение механических и диэлектрических потерь. Все эти методы позволяют исследовать такие процессы в полимере, как колебания атомов и их групп и конфор-мационные превращения макромолекул. Поэтому везде, где это возможно, мы будем стараться объяснять экспериментальные факты особенностями молекулярного строения исследуемого полимера. Различные спектральные методы позволяют по-разному подойти к выяснению особенностей данного полимера и имеют, в сущности, очень мало общего. В соответствии с классической теорией методы инфракрасной спектроскопии и ядерного магнитного резонанса относятся к так называемым резонансным методам, а измерения механических и диэлектрических потерь связаны с явлениями релаксации или запаздывания. Общим между различными методами является то, что воздействие на исследуемый материал фактора X приводит к возникновению реакции этого материала, выражаемой фактором X. Если X изменяется по гармоническому закону, то и л изменяется по такому же закону, но в общем случае с отставанием по отношению к изменению X. Это положение может быть записано следующим образом [c.279]

Диэлектрическую проницаемость определяют по ГОСТ 9141—65, а также резонансным методом иа приборе Е-9-4 (ИДВ-1) при высоких частотах 1,5—4,5 мГц, в соответствии с инструкцией, приложенной к прибору. [c.176]

Ди зле к три чес кая проницаемость и диэлектрические потери в слабых электрических полях измерялись на мосте МЛЕ-1 на частоте I кгц. Измерения в сильных электрических переменных полях проводились на мосте г 525 на частоте 50 гц. Измерения диэлектрической проницаемости в постоянных смещающих полях были проведены на ку-метре Е-9-4 на частоте 1,5 Мгц, Для измерений пьезоэлектрических характеристик использовался резонансный метод согласно ГОСТ 12570-66. Рентгенографические исследования проводились на аппарате УРС-50И с использованием излучения [c.87]

Существует большое количество разновидностей мостовых и резонансных методов измерения диэлектрической проницаемости. Среди мостовых наиболее распространен [c.98]

Требования к стабильности резонаторов для достижения высокой чувствительности при измерении диэлектрической и магнитной проницаемости являются необходимыми, но далеко не достаточными. При идеальной стабильности собственной частоты резонатора чувствительность резонансного метода будет определяться точностью, с которой можно измерить изменение собственной частоты. Точность определения изменения собственной частоты резонатора в значительной степени определяется выбором метода регистрации. [c.152]

Результаты предварительной работы по изучению возможностей высокочувствительного измерения диэлектрической и магнитной проницаемости показывают, что одним из наиболее чувствительных методов является резонансный метод с регистрацией изменения собственной частоты резонатора по схеме автоматической подстройки частот генератора, [c.154]

Ввиду того что интерес к исследованию диэлектрических проницаемостей белковых растворов, имеющих значительную электропроводность, все время возрастает, далее будет кратко описан метод мостика и указаны ссылки на работы, в которых рассматриваются детали экспериментов. Коротко разбирается также и резонансный метод, поскольку его применяют многие исследователи. Наибольшая точность в тех случаях, когда удельная электропроводность исследуемых веществ не является помехой, достигается при пользовании методом биений. Электропроводность растворов, применяемых для определения дипольного момента, большей частью очень низка и не отражается на точности результатов при применении метода биений. Поэтому последний позволяет также получить без особых хлопот наиболее точные результаты и будет описан здесь подробно. Разбор различных методов имеется в литературе [21, 22]. [c.24]

При резонансном ВЧ-методе измерения могут применяться три способа измерений метод замещения, метод биений и частотный метод, В методах замещения и биений для измерений используется настройка по резонансной кривой, острота которой определяется потерями в колебательном контуре. Поскольку в эти потери входят и потери в измеряемом образце, то острота настройки контура понижается с увеличением электропроводности образца. Это ограничивает использование образцов с проводимостью выше 10 сим-см К При более высокой проводимости точность измерения диэлектрической проницаемости значительно снижается. В этом отношении большие преимущества имеет частотный метод измерения с использованием С-контура и многозвенной С-ячейки, который позволяет при частотах 10 —10 гц измерять диэлектрическую проницаемость хорошо проводящих растворов электролитов с электропроводностью до 1—10 сим-см К Однако этот метод для анализа пока не используется. [c.258]

Таким образом, метод заключается в преобразовании изменений емкости С-ячейки и проводимости в изменения частоты и резонансного напряжения генератора. Определение диэлектрической проницаемости сводится к решению двух функций [c.278]

Одна из широко используемых схем лпэлькометра — прибора, специально предназначенного для измерения диэлектрической проницаемости — основана на резонансе эталонного и измерительного контуров (резонансный метод) (рис. XXVIII. 4). [c.333]

Величину диэлектрической проницаемости находят при помощи мостов переменного тока и резонансных схем. При использовании куметра Е9-4 готовят плоский или трубчатый образец и включают его в приборе параллельно конденсатору переменной емкости. Используя резонансный метод, определяют изменение емкости конденсатора. Диэлектрическую проницаемость вычисляют по формуле [c.174]

Руше И Гуд [134] не обнаружили разрывов в ряду значений диэлектрической проницаемости воды в интервале температур от — 1 до 21 °С (измерения выполняли через каждый градус). Квист и Маршалл [127] приводят значения диэлектрической проницаемости воды в интервале температур 0—800 °С. Браун и Айвз [24 ] сообщают, что диэлектрическая проницаемость (е) смеси вода — трет-бутшоп имеет минимальное значение (11,79) при мольной доле спирта 0,87 (е спирта и воды при 25 °С равна 12,52 и 78,54 соответственно), что, вероятно, обусловлено особой формой ассоциации молекул спирта с молекулами воды. Диэлектрические проницаемости различных чистых жидкостей были измерены с помощью модифицированного резонансного метода, применимого для исследования жидкостей, имеющих большое сопротивление. Браун и Айвз также описали метод расчета парциальных давлений на основе состава паровой фазы и давления пара одного из чистых компонентов. [c.25]

Выбор метода измерения во многом зависит от того, для какой частоты надо получить данные. Поскольку с помощью одного и того же моста можно легко измерять проводимость или потери и емкость или диэлектрическую проницаемость в широком интервале частот, то мост для измерений в твердых веществах обычно наиболее удобен. При измерении диэлектрической проницаемости и потерь в широком интервале частот от 10 до 10 гц можно пользоваться емкостным мостом типа 716-С (фирмы Дженераль рэдио компани ). Мост типа 716- S1 покрывает интервал от 5-10 до гц. Другие мосты работают обычно при фиксированных частотах, но при некоторой их модификации интервал может быть несколько расширен. Интервал частот можно растянуть по крайней мере до 10 гц путем использования резонансного метода, при котором очень высокая точность определений обеспечивается резонансной настройкой контура. При частотах от 5-10 до 6-10 гц используются методы резонирующей полости и волновода. Если физические свойства материала позволяют придать образцу соответствующую форму, то слиток или брусок вещества может быть помещен для измерений в резонирующую полость или волновод [92]. Проводились измерения в широком интервале температур с веществами, которым не удавалось придать точно заданную форму, но которые вплавлялись в измерительную ячейку [85, 117]. Для измерений в миллиметровом диапазоне длин волн могут применяться оптические методы или метод волновода. Хотя для жидкостей эти методы уже дают удовлетворительные результаты [87, 108], в настоящее время их продолжают совершенствовать. [c.630]

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь и емкости ячейки производилось резонансным методом с помощью куметра в области высоких частот. [c.60]

Институтом механики полимеров АН ЛатвССР разработаны приборы ИДП-5М и ИДП-3 для измерения е и tgб непосредственно на изделиях. Диэлектрические свойства стеклопластиков определяются по измерению емкости измерительного конденсатора резонансным методом как разность заполненного и незаполненного (воздушного) конденсаторов. [c.53]

Резонансный. метод измерения диэлектрической постоянной заключается в настро1п<е контура, составленного из индуктивности [c.186]

Для измерения емкости или ее изменения были сконструированы различные приборы. Ранее главным образом использовались приборы, в основе работы которых лежит электростатический метод, т. е. такие, в которых соответствующие величины измеряются при помощи закона Кулона [156] или статистических измерений емкости [322] позднее получили преимущество измерения емкости на переменном токе. Из них следует отметить классический мостиковый метод [5, 157], резонансный метод [220, 381] или метод гетердина [18, 426]. Все они пригодны только для относительных измерений, и диэлектрические данные какого-либо соединения получают сравнением с известными данными для других. Абсолютные данные можно получить с использованием приборов, в основе работы которых лежит исачедование волновых электромагнитных эффектов [215, 355]. Для более детального ознакомления читателю можно рекомендовать оригинальную литературу, цитированную выще, а также обзор [57] и книги [312, 318, 346]. [c.91]

Методы измерения диэлектрической проницаемости делятся на мостовые, резонансные, методы биений и многочисленные варианты СВЧ -методов. Последние подробнс описаны в [158], однако их применение к поликристалли-ческим образцам затрудняется требованием придания исследуемому объекту строго определенной формы для исследования его, например, в волноводной линии. [c.98]

Еще точнее, чем резонансные, метод, основанный не на 1змерении частоты, а на сравнении двух частот (метод )иенпй). Точка нулевых биений может определяться большой точностью, а значит и диэлектрическая прони-щемость будет определена почти столь же точно. [c.99]

В данной работе описывается один ил вариантов резонансного метода определения действительной части диэлектрической и магнитной проницаемости вещества. Сущность резонансно1 о метода определения диэлектрической и магнитной проницаемости заключается в измерении собственной частоты и добротности резонатора с исследуемым веществом и без него. [c.150]

Рассмотрим причины, ограничивающие чувсгвительность резонансного метода. Под чувствительностью мы здесь понкмаей способность прибора определять минимально возможные значения е —1 или 1 —1. При изучении веществ с достаточно больщими значениями диэлектрической проницаемости под чувствительностью понимается способность прибора определять е и ц в образцах, имеющих минимально возможный объем. [c.151]

Поскольку в резонансном методе диэлектрическая и магнитная тфоницаемости е/ и ц определяются по изменению собственной частоты резонатора с исследуемым образцом и без него, флуктуации собственной частоты резонатора должны иметь возможно меньшее значение. Если, например, требуется измерить величину е —1 с точностью до 10 , то стабильность собственной частоты резонатора должна быть не хуже 10 . Необходимость измерений с точностью до 10 предъявляет высокие требования к качеству рабочего резонатора. [c.151]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Реагенты и растворители, необходимые для исследований Сп-анизидин ДЗ/, ПНБСБ Д4/, циклогексан ДУ и нитробензол Д5у) очищали, как описано ранее. Для измерения скорости реакции применялась аргентометрическая методика Д2/. Определение диэлектрических постоянных используемых смесей НБ с ЦГ производилось из емкостей, измеренных на приборе типа Е12-1а резонансным методом по нулевым биениям Дбу. [c.974]

Вахер Ю. И. О применении резонансных методов для исследования диэлектрических свойств биосубстратов // Вопр. биофизики и механизма действия ионизирующей радиации.— Киев Здоров я, 1964.— С. 83—88. [c.196]

Блок-схема прибора на основе частотного метода (рис. 192) достаточно проста. Для измерения используется стабильный высокочастотный генератор, имеющий ЬС- или / С-колебательный контур. В колебательный контур вместо емкссти или параллельно ей включена С-ячейка, полное сопротивление которой, в зависимости от величины диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь исследуемой жидкости, изменяет частоту f генератора п резонансное напряжение рез на контуре. Частота фиксируется цифровым частотомером, а резонансное напряжение — электронным вольтметром. [c.278]

Подобный путь расчета диэлектрической проницаемости жидкостей можно использовать и в случае применения С-генератора с многозвенной С-ячейкой, изображенных на рис. 98, а и г, В этом случае метод измерения и расчета упрощается, та1К как частота генератора [ с достаточно большим приближением не зависит от активной электропроводности жидкости, определяется исключительно величиной диэлектрической проницаемости и выражается кривой е[ на рис. 183. Кроме того, не требуется измерения резонансного напряжения Ер,.г, на клеммах ЯС колебательного контура. [c.279]