Результаты лабораторной работы.

Полученные данные в процессе выполнения лабораторной работы занести в таблицу 1 и построить график зависимости (1).

Определить по графику массовое содержание исследуемой пробы, отразив процесс измерения на графике штриховыми линиями.

Таблица 1 – Результаты выполнения лабораторной работы №3

№ п/п	Контрольная жидкость	Показатель преломления (n)	Концентрация (k), % этанола
	вода
	Раствор этанола
	Раствор этанола
	Раствор этанола
	Раствор этанола
	спирт
	Исследуемый раствор этанола

Выводы по лабораторной работеПроанализировать полученные результаты. Объяснить возмож­ности применения этого метода (прибора) для качественного и количествен­ного анализа. Объяснить график зависимости (1) с метрологической точки зрения.

График зависимости n = f(k) прилагается.

Выводы________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Лабораторная работа № 4

СВЧ - ВЛАГОМЕР ТЕСТ -100

Цель работы

1.1 Изучить принцип работы СВЧ - влагомера ТЕСТ-100.

1.2 Измерить затухание в пробах калибровочных растворов. Построить график зависимости затухания СВЧ - волн от концентрации воды в пробе (градуировочную характеристику)

1.3 Измерить затухание в пробах с произвольным влагосодержанием (растворы 1 – 4).

По градуировочной характеристике определить влагосодержание исследуемой пробы.

Аппаратура и принадлежности

2.1 Лабораторный СВЧ - влагомер неводных жидкостей ТЕСТ-100.

2.2 Медицинский шприц.

2.3 Резиновый баллон.

2.4 Этиловый спирт.

2.5 Дистиллированная вода.

2.6 Калибровочные смеси (вода + этанол).

Краткое теоретическое введение

Влажность - это содержание воды в газах, жидкостях и твердых телах.

Для характеристики содержания влаги в СВЧ – влагомере применяют величину влагосодержание - это отношение массы воды к массе сухой части ма­териала в том же объеме (величина безразмерная);

Весьма перспективными методами для непрерывного определения влажности являются радиоволновые методы, основанные на использовании радиоволн сантиметро­вого и миллиметрового (область длин волн СВЧ от I до 1000 мм) диапазона.

В качестве источников энергии СВЧ обычно применяют приборы использующие эффект твердого тела и газа (твердотельные генераторы - лавинопролетные диоды, диоды Ганна и т. п.). Для передачи энергии от источника используются волноводы - металли­ческие трубы прямоугольного и круглого сечений.

Среди радиоволновых методов наиболее распространенными являются:

- метод "на прохождение", при котором внутреннее состояние образца определяют по воздействию на проходящий через него сигнал;

- метод "на отражение", при котором для контроля использует сигнал, от­раженный от поверхности или внутренних сдоев образца, частным случаем этого метода является метод "рассеяния".

Наиболее широко применяют фазовые, поляризационные, амплитудно-фазовые схемы.

Назначение

СВЧ - влагомер неводных жидкостей предназначен для определения влажности различных жидкостей, образующих с водой растворы в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.

Влагомер является лабораторным средством измерения. Для определе­ния влагосодержания неводной жидкости производится предварительная градуировка влагомера по искусственным пробам, составленным на основе неводной жидкости.

5 Принцип действия СВЧ – влагомера ТЕСТ - 100

Измерительное устройство, схема которого реализует метод сравнения, называется устройством уравновешивающего или компенсационного преоб­разования. По режиму работы во времени метод уравновешивания делится на два вида: следящий и развертывающий.

СВЧ - влагомер ТЕСТ-100 является прибором следящего уравновешива­ния. В приборах следящего уравновешивания обычно уравновешивающая или компенсирующая и выходная величины непрерывно следуют за измене­ниями измеряемой величины, превышающими порог чувствительности прибора.

Работа прибора основана на оценке затухания электромагнитных волн СВЧ диапазона, проходящих через измерительную ячейку, при введении в нее исследуемой пробы, методом их компенсации построечным аттенюато­ром.

Основное затухание электромагнитной волны вносится водой вследст­вие аномальной дисперсии ее в СВЧ диапазоне электромагнитных волн. Большинство неводных жидкостей по сравнению с водой ослабляют энергию СВЧ волны примерно в 4 -5 раз.

Физический принцип работы влагомера реализуется следующим обра­зом (рисунок 1): электромагнитные волны СВЧ с генератора 1 проходят через поляризационный аттенюатор 2 и ферритовый вентиль 3 в измерительную ячейку 4, в которую введена исследуемая проба. Ослабленная пробой элек­тромагнитная волна СВЧ через второй ферритовый вентиль и подстроенный аттенюатор 5 попадает в детекторную секцию 6. Ток детектора регистрирует­ся индикатором 7.

Величину вносимого пробой затухания определяют по шкале поляриза­ционного аттенюатора 2 методом замещения. Величина затухания прямо пропорциональна влагосодержанию.

По графику зависимости (1) определяют влагосодержание не­водной жидкости

А = f (W), (1)

где А – затухание;

W- влагосодержание, %.

1 - генератор СВЧ; 2 - поляризационный аттенюатор; 3 - ферритовый вентиль; 4 - измерительная ячейка; 5 - построечный аттенюатор; 6 - детекторная секция; 7 - индикатор

Рисунок 1 - Физический принцип работы влагомера ТЕСТ - 100