Низкочастотные измерения комплексной диэлектрической проницаемости влажных почв

Решетневскце чтения

эффективность данной системы в местах наличия сигнала базовой станции сети сотовой связи.

Для осуществления мониторинга опасных грузов при перевозке их железнодорожным транспортом терминалы передачи данных оснащаются автономными источниками энергоснабжения. Эти меры позволят применять систему мониторинга при длительных перевозках грузов в грузовых вагонах, не оснащенных системой электропитания.

Показания, получаемые от датчиков, компонуются согласно специально разработанному формату представления данных в системе, что позволяет сократить объем передаваемых данных.

Процесс передачи данных терминалами инициируется, согласно периоду отправки данных, настроенному в системе. Также данные отправляются по наступлении какого-либо критического события или по запросу оператора диспетчерского пункта.

Система позволяет отображать на карте текущее местоположение транспортного средства с грузом, показания датчиков. Предусмотрена возможность определения расстояния и ориентировочного времени прибытия груза в точку назначения.

Организация доступа к системе через Интернет открывает большие возможности сопряжения ее с другими связанными проектами.

Разработка и внедрение системы позволит проводить комплексный мониторинг процесса перевозки опасных грузов.

Применение спутниковой связи для передачи данных дает возможность проводить мониторинг перевозки грузов автомобильным, железнодорожным и морским транспортом.

Взаимодействие системы мониторинга с системами экстренных служб будет способствовать снижению риска возникновения чрезвычайных ситуаций.

T. A. Musabayev, M. M. Moldabekov, D. I. Eryomin, V. V. Torchik Institute of Space Technique and Technology, Republic of Kazakhstan, Almaty

THE MONITORING SYSTEM OF CRITICALLY LOADS BASED ON MOBILE SATELLITE COMMUNICATIONS

The article deals with the monitoring organization questions of movement of loads which can harm the environment, life and health of people. Provides an assessment of current solutions at this time. Offered using of low orbit satellite systems for transmitting data about monitoring objects state.

© Мусабаев Т. А., Молдабеков М. М., Еремин Д. И., Торчик В. В., 2012

УДК 621.371.3/205.2

И. В. Савин

Институт физики имени Л. В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Россия, Красноярск

П. П. Бобров

Омский государственный педагогический университет, Россия, Омск

НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВЛАЖНЫХ ПОЧВ

Описано устройство для исследования комплексной диэлектрической проницаемости влажных почв на частотах ниже 5 МГц.

В работах [1; 2] подробно изложена методика высокочастотных (выше 500 МГц) измерений комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) влажных почв в коаксиальной ячейке.

В данной работе описано устройство для исследования комплексной диэлектрической проницаемости влажных почв на частотах ниже 5 МГц (рис. 1). Устройство сконструировано на основе коаксиальной ячейки из [2].

Данное устройство на частотах ниже 100 МГц представляет собой сосредоточенный конденсатор. Таким образом, измеряя комплексное сопротивление устройства с образцом и используя методики, описанные в работах [3; 4], определяется КДП образца.

Для измерения комплексного сопротивления использовался высокоточный анализатор импеданса 4294a фирмы Agilent.

Измерения проводились в диапазоне частот от 100 Гц до 5 МГц.

В процессе измерений применялась температурная камера SU-240 фирмы TABAI ESPEC, которая обеспечивала стабилизацию температуры в диапазоне от -40 до +140 °C с погрешностью 0,5 °С.

Влажность исследуемого образца определялась контактно весовым методом с помощью электронных весов ВЛ-210 производства ФНПЦ Санкт-Петербургского завода «Госметр».

Использование космически^ средств и технологий для мониторинга окружающей природной среды

Рис. 1. Эскиз устройства для измерения КДП вещества, заполняющего ячейку, в диапазоне 0,3.. .100 МГц: 1 - ячейка, выполненная в виде отрезка коаксиальной линии и заполненная исследуемым веществом 2; 3 - отрезок, в которую помещена ячейка 1; 4 - СВЧ-разъемы, служащие для подключения устройства к векторному анализатору цепей; 5 - опорные диэлектрические шайбы внешней коаксиальной линии 3; 6 - опорные диэлектрические шайбы, расположенные в ячейке 1; 7 - место соединения корпуса ячейки 1 с центральным проводником разъема 4; 8 - отрезок

конической линии волновым сопротивлением 50 Ом

Получены спектры мнимой и действительной частей от сотен герц до единиц мегагерц с использованием КДП для влажной (объемная влажность W = 37,7 %) устройства, основанного на коаксиальной ячейке для органической почвы при температуре 20 °С (рис. 2). сверхвысокочастотных измерений КДП.

Ю2 103 104 105 106

Частота Гц

Рис. 2. Спектры мнимой и действительной частей КДП для влажной органической почвы при температуре 20 °С

Таким образом, в данной работе показана воз -можность измерения КДП влажных почв на частотах

Библиографические ссылки

1. Mironov V., De Roo R., Savin I. Temperature-Dependable Microwave Dielectric Model for an Arctic Soil // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 2010. Vol. 49, № 6. P. 2544-2556.

2. Методика измерения частотного спектра комплексной диэлектрической проницаемости почв /

B. Л. Миронов, С. А. Комаров, Ю. И. Лукин, Д. С. Ша-тов // Радиотехника и электроника. 2010. Т. 55, № 12.

C. 1465-1470.

3. Лопатин Б. А. Теоретические основы электрохимических методов анализа. М. : Высш. шк., 1975.

4. Измерения низкочастотной диэлектрической проницаемости увлажненных дисперсных сред при отрицательных температурах / Г. С. Бордонский, А. О. Орлов, Т. Г. Филиппова // Криосфера Земли. 2008. Т. XII, № 1. С. 66-71.

I. V. Savin, P. P. Bobrov

Kirensky Institute of Physics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Russia, Krasnoyarsk

LOW-FREQUENCY MEASUREMENTS OF THE COMPLEX DIELECTRIC CONSTANT OF WET SOIL

The paper describes the setup for the study of complex permittivity of wet soil at frequencies below 5 MHz.

© Савин И. В., Бобров П. П., 2012