Методы контроля ферромагнитных жидкостей (ФМЖ). Разработка нового микроволнового метода контроля комплекса электрофизических параметров ФМЖ и реализующее его устройство, отличающиеся от известных высокой точностью и оперативностью в полевых условиях.
При низкой оригинальности работы "СВЧ-метод и устройство контроля диэлектрической проницаемости и концентрации ферромагнитных жидкостей", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукРабота выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ТГТУ"). Научный руководитель доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты: Дмитриев Олег Сергеевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО "ТГТУ", профессор кафедры "Физика" Малыков Константин Анатольевич, кандидат технических наук, доцент, ФГКВОУ ВПО "Военный авиационный инженерный университет" Министерства обороны Российской Федерации, г. Защита диссертации состоится 24 мая 2012 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.01 при ФГБОУ ВПО "ТГТУ" по адресу: 392000, г.Среди различных методов контроля параметров ФМЖ особое место занимают методы, основанные на взаимодействии ФМЖ с электромагнитной волной СВЧ-диапазона. Применение микроволновых методов контроля параметров ФМЖ обусловлено следующими их особенностями: наличие множества эффектов взаимодействия электромагнитных волн СВЧ-диапазона с ФМЖ, находящимися в постоянном магнитном поле и при его отсутствии, позволяет измерить ряд важных параметров ФМЖ, определяющих их качество, включая диэлектрическую и магнитную проницаемости, концентрацию ФМЧ; Очевидно, для контроля комплекса параметров ФМЖ необходимо совместное использование нескольких физических эффектов в рамках одного метода, что позволит осуществить контроль необходимого комплекса параметров ФМЖ с помощью одного устройства. На основе теоретических и экспериментальных исследований эффектов взаимодействия электромагнитного поля бегущих волн СВЧ-диапазона в волноводных линиях передачи с ФМЖ получены следующие результаты: на основе метода эквивалентных параметров и теории "предельного" волновода получена математическая зависимость действительной части комплексной диэлектрической проницаемости исследуемой ФМЖ, находящейся в диэлектрическом сосуде внутри круглого волновода, от критической длины волны этого волновода с учетом влияния материала и геометрических параметров диэлектрического сосуда; на основании полученной математической зависимости действительной части комплексной диэлектрической проницаемости ФМЖ от критической длины волны основного типа для круглого волновода с находящимся внутри диэлектрическим сосудом с ФМЖ и выбранного сочетания физических эффектов при взаимодействии бегущей электромагнитной волны с ФМЖ при наличии и отсутствии внешнего продольного подмагничивания данной физической системы разработан новый волноводный СВЧ-метод контроля диэлектрической проницаемости и концентрации ФМЖ, отличающийся от известных более высокой точностью за счет устранения потерь в поверхностном слое металлического волновода, коррекции на влияние магнитной восприимчивости ФМЧ и учета влияния диэлектрического сосуда на результат измерений.В качестве прототипа выбрано устройство измерения диэлектрической проницаемости (действительной части), использующее условие существования бегущей волны в металлическом волноводе и обладающее рядом следующих недостатков, характерных и для ряда других измерительных устройств при использовании ФМЖ в качестве объекта контроля: низкая точность измерений изза наличия больших потерь электромагнитной энергии в поверхностном слое металлических стенок измерительной камеры (наличие гальванического контакта с исследуемым материалом); Во второй главе получена математическая зависимость действительной части комплексной диэлектрической проницаемости ФМЖ от критической длины волны основного типа круглого волновода с находящимся внутри диэлектрическим сосудом с ФМЖ, а также рассмотрены эффекты взаимодействия электромагнитной волны СВЧ-диапазона с ФМЖ в присутствии и отсутствии внешнего подмагничивания этой измерительной ячейки с целью выявления возможности их совместного применения для контроля комплекса параметров исследуемой ФМЖ. Критическая длина волны H11 зависит от параметров заполняющей среды и вычисляется по следующей формуле: , (2) где a - внутренний радиус волновода, м; - средняя по зоне взаимодействия диэлектрическая проницаемость заполняющей волновод среды, вычисленная с учетом деформации линий электрической составляющей электромагнитной волны (рис.1). С использованием метода эквивалентных емкостей получена формула для вычисления средней по зоне взаимодействия диэлектрической проницаемости заполняющей волновод среды в следующем виде: , (3) где - относительная диэлектрическая проницаемость ФМЖ (действительная часть); B? - толщина стенок диэлектрической ячейки, м; E? - относительная диэлектрическая проницаемость материала стенок диэлектрической ячейки; b - внешний радиус диэлектрического сосуда. На базе предложенной измерительной ячейки (рис.
План
Основное содержание работы
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
