УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ В СВЧ ДИАПАЗОНЕ

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для определения оптических свойств материалов в СВЧ диапазоне измерения, в частности, используемых в радиотехнике.
Известно устройство, использующее СВЧ-генератор, для измерения различных физических свойств материалов (см. патент №2315290 С1; «Устройство для измерения физических свойств вещества», МПК G01N 22/00, 2006 г.)
Недостатком известного устройства является невозможность получения температурных зависимостей исследуемых материалов, что особенно важно для материалов, работающих в условиях изменяющихся тепловых режимов.
Прототипом к заявляемой полезной модели является «Автоматизированное устройство для измерения параметров материалов» (см. патент №2109272 С1, МПК G01N 22/00, 1996 г.).
Это устройство содержит СВЧ-генератор, волновод, соединенный с излучателем, выполненным в виде секториального рупора, блоки измерения и управления. Измерения параметров исследуемого материала с помощью автоматизированного устройства проводятся в заданном узком температурном интервале, что не позволяет измерять температурные зависимости свойств материалов в более широком диапазоне.
Задачей и техническим результатом полезной модели является создание устройства, обеспечивающего измерение температурной зависимости оптических свойств исследуемого материала в СВЧ диапазоне.
Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве, содержащем СВЧ-генератор, волноводы с излучающим и принимающим рупорами, блоки измерения и управления, а также образец исследуемого материала, волноводы с рупорами и образец исследуемого материала установлены в тепловакуумной камере с имитатором солнечного излучения, причем образец исследуемого материала расположен на поворотном устройстве с возможностью его последовательного перемещения сначала в зону нагрева солнечного имитатора, а затем при достижении заданной температуры в зону измерения между излучающим и принимающим рупорами.
На фигуре представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит генератор СВЧ 1, волноводы 2, 3 с излучающим рупором 4 и принимающим рупором 5, соединенным через аналогово-цифровой преобразователь 6 с ЭВМ 7. Волноводы с рупорами и расположенный между ними образец 8 исследуемого материала помещены в вакуумной камере 9, оборудованной имитатором 10 солнечного излучения и поворотным устройством 11. Образец 8 исследуемого материала с помощью поворотного устройства 11 может располагаться сначала в зоне нагрева солнечного имитатора 10, а затем при достижении заданной температуры между рупорами 4 и 5. Требуемая температура образца обеспечивается имитатором 10 солнечного излучения.
Устройство работает следующим образом.
-3
:
В вакуумной камере 9 устанавливается вакуум ~10 мм.рт.ст. С помощью поворотного устройства 11 образец 8 исследуемого материала вводится в зону нагрева солнечного имитатора 10. Включается солнечный имитатор 10 и генератор СВЧ 1. После достижения образцом требуемой температуры образец поворотным устройством вводится между рупорами 4 и 5 волновода, и на ЭВМ 7 фиксируются результаты измерений.
Такая процедура повторяется для нескольких требуемых температур образца и строится зависимость свойств образца от его температуры.