ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА

1. Способ измерения составных частей материала, включающий:
предоставление по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала, при этом каждый датчик содержит по меньшей мере одну антенну, конфигурированнуюв виде передатчика электромагнитной энергии, приемника электромагнитной энергии или их комбинации;
размещение по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала для исследования материала;
возбуждение по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала посредством источника сигналов на одной или более частотах;
измерение уровня переданной энергии, уровня отраженной энергии, сдвига частоты или их комбинации в ответ на возбуждение датчика; и
применение передаточных функций для оценки с помощью программируемого вычислительного устройства или программируемого блока обработки данных одной или более фракций материала, относящихся к исследуемому материалу, на основе данных об амплитуде, данных о фазе, данных о сдвиге частоты или их комбинации в ответ на уровень переданной энергии, уровень отраженной энергии, измеренный сдвиг частоты или их комбинацию.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий оценку минерализации исследуемого материала посредством программируемого устройства или программируемого блока обработки данных.
3. Способ по п. 1, в котором одна или более фракций материала представляют собой водную фракцию.
4. Способ по п. 1, в котором исследуемый материал протекает внутри трубопровода.
5. Способ по п. 4, в котором размещение по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала для исследования материала включает размещение внутренней оболочки с метаматериалом внутри требуемой части трубопровода, через который протекает исследуемый материал.
6. Способ по п. 1, в котором исследуемый материал представляет собой многокомпонентный материал.
7. Способ по п. 6, дополнительно включающий применение передаточных функций посредством программируемого вычислительного устройства или программируемого блока обработки данных для оценки составляющих фракций исследуемого многокомпонентного материала.
8. Способ по п. 7, в котором составляющие фракции включают водную фракцию, газовую фракцию или их комбинацию.
9. Способ по п. 1, в котором измерение уровня переданной энергии, уровня отраженной энергии, сдвига частоты или их комбинации в ответ на возбуждение датчика включает измерение характеристик сигнала в радиочастотном диапазоне, микроволновом диапазоне или их комбинации.
10. Способ по п. 1, в котором предоставление по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала дополнительно включает размещение внутренней оболочки с метаматериалом внутри требуемой части трубопровода, через который протекает исследуемый материал, размещение обтекателя с метаматериалом вокруг по меньшей мере части одной или более антенн, конфигурирование по меньшей мере одной антенны с использованием метаматериала или их комбинацию.
11. Способ по п. 1, в котором предоставление по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала дополнительно включает размещение внутренней оболочки с метаматериалом внутри требуемой части трубопровода, через который протекает исследуемый материал, размещение обтекателя с метаматериалом вокруг по меньшей мере части одной или более антенн или их комбинацию.
12. Способ по п. 1, в котором предоставление по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала включает предоставление по меньшей мере одной антенны на основе метаматериала и по меньшей мере одной антенны не на основе метаматериала, если датчик на основе метаматериала содержит множество антенн.
13. Способ по п. 1, в котором предоставление по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала включает предоставление по меньшей мере одной антенны, выполненной с применением фрактальной геометрии.
14. Датчик для измерения составных частей материала, содержащий:
один или более датчиков на основе метаматериала, размещенных для исследования материала, при этом каждый датчик на основе метаматериала содержит по меньшей мере одну антенну, конфигурированную в виде передатчика электромагнитной энергии, приемника электромагнитной энергии или их комбинации;
источник сигналов, конфигурированный для возбуждения по меньшей мере одного датчика на основе метаматериала в требуемом диапазоне радиочастотных сигналов, требуемом диапазоне микроволновых сигналов или их комбинации; и
программируемое вычислительное устройство или программируемый блок обработки данных, программируемые для оценки одной или более фракций материала, относящихся к исследуемому материалу, на основе данных об амплитуде, данных о фазе, данных о сдвиге частоты или их комбинации в ответ на переданную энергию по меньшей мере от одной антенны датчика, отраженную энергию, принятую по меньшей мере одной антенной датчика, или их комбинацию.
15. Датчик по п. 14, в котором по меньшей мере одна антенна выполнена с применением фрактальной геометрии.
16. Датчик по п. 14, в котором программируемое вычислительное устройство или программируемый блок обработки данных дополнительно программируют для оценки минерализации исследуемого материала.
17. Датчик по п. 14, в котором по меньшей мере один датчик на основе метаматериала дополнительно содержит внутреннюю оболочку трубопровода с метаматериалом, расположенную в требуемой части трубопровода, через который протекает исследуемый материал.
18. Датчик по п. 14, в котором по меньшей мере часть по меньшей мере одной антенны герметизирована обтекателем с метаматериалом.
19. Датчик по п. 14, в котором исследуемый материал представляет собой многокомпонентный материал.
20. Датчик по п. 14, в котором одна или более оцениваемых составляющих фракций материала представляют собой водную фракцию, газовую фракцию или их комбинацию.
21. Датчик по п. 14, в котором по меньшей мере одна антенна выполнена с использованием метаматериала.
22. Датчик по п. 21, в котором по меньшей мере одна антенна не является антенной на основе метаматериала, если упомянутый датчик для измерения составных частей материала содержит множество антенн.
23. Датчик для измерения составных частей материала, содержащий:
один или более датчиков на основе метаматериала, размещенных для исследования материала, при этом каждый датчик на основе метаматериала содержит:
по меньшей мере одну антенну, конфигурированную в виде передатчика электромагнитной энергии, приемника электромагнитной энергии или их комбинации.
24. Датчик по п. 23, в котором по меньшей мере одна антенна конфигурирована с применением фрактальной геометрии.
25. Датчик по п. 23, в котором часть по меньшей мере одной антенны содержит обтекатель с метаматериалом.
26. Датчик по п. 23, в котором по меньшей мере одна антенна конфигурирована с использованием метаматериала.
27. Датчик по п. 26, в котором по меньшей мере одна антенна не является антенной на основе метаматериала, если упомянутый датчик для измерения составных частей материала содержит множество антенн.
28. Датчик по п. 23, дополнительно содержащий внутреннюю оболочку с метаматериалом, расположенную внутри требуемой части трубопровода, через который протекает исследуемый материал.
29. Датчик по п. 23, дополнительно содержащий программируемое вычислительное устройство или программируемый блок обработки данных, программируемые для оценки одной или более составляющих фракций, относящихся к исследуемому материалу, на основе данных об амплитуде, данных о фазе, данных о сдвиге частоты или их комбинации в ответ на переданную энергию по меньшей мере от одной антенны датчика, отраженную энергию, принятую по меньшей мере одной антенной датчика, или их комбинацию.
30. Датчик по п. 29, в котором программируемое вычислительное устройство или программируемый блок обработки данных дополнительно программируют для оценки минерализации исследуемого материала.
31. Датчик по п. 29, в котором составляющие фракции включают водную фракцию, газовую фракцию или их комбинацию.
32. Датчик по п. 23, в котором исследуемый материал представляет собой многокомпонентный материал.