Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

Численная реализация для модели РИП для микроволновой микроскопии

Как показано выше, КРИП находят широкое применение в СВЧ влагометрии Оптимизация данных РИП предусматривает увеличение чувствительности, повышение добротности, устранение вносимых погрешностей практических измерений.

Обычно при моделировании характеристик РИП исходят из колебательного характера электромагнитного поля в резонаторе, измерительной апертуре и исследуемом объекте Для закрытых (неизлучающих) систем это вполне допустимо. Однако, присутствие объекта изменяет излучательные свойства измерительной апертуры. Так, в случае идеального четвертьволнового коаксиального РИП излучение через открытый торец в свободное пространство отсутствует. Внесение в область апертуры исследуемого объекта изменяет условия на открытом торце резонатора, вследствие чего изменяются информационные сигналы РИП.

Базовая конструкция КРИП для определения влагосодержания представлена на рис. 1.4, д. Целесообразно первоначально исследовать влияние степени заполнения объёма резонатора материалом на информационные сигналы РИП.

Общий вид КРИП представлен на рис. 2.3. РИП состоит из отрезка коаксиального волновода и содержит две части - воздушную, высотой и измерительную, высотой , разделенных вставкой, высотой . Открытый торец резонатора представляет собой границу в виде полубесконечной среды с параметрами измеряемого материала ; , расположенную на расстоянии от торца резонатора. На торце волновода присутствует проводящий фланец, служащий для уменьшения отражения электромагнитной волны от материала.

Степень влияния измерительной части на параметры резонаторной системы определяется высотами , , (изменение положения разделительной вставки позволяет регулировать влияние измерительной части).

В основе математического описания электромагнитного поля в РИП, измерительной апертуре и исследуемом материале лежат уравнения Максвелла (2.1) - (2.4) с граничными условиями (2.9) - (2.12) :

, (2.1)

, (2.2)

Рис. 2.3. Общий вид КРИП

, (2.3)

, (2.4)

где - вектор напряжённости магнитного поля; - вектор плотности тока проводимости; - вектор электрической индукции; - объёмная плотность заряда; - вектор магнитной индукции, причём параметры среды в предположении ее изотропности задаются материальными уравнениями :

, (2.6)

, (2.7)

, (2.8)

где - относительная диэлектрическая проницаемость среды; - относительная магнитная проницаемость среды; - магнитная постоянная; - проводимость. Перейти на страницу: 1 2 3

Другие статьи по теме:

Волноводно-щелевая антенна нерезонансного типа волноводный щелевой антенна Щелевые антенны применяются для передачи энергии из одного волновода в другой, для излучения энергии во внешнее пространство. Компактность и возм ...

Исследование динамических характеристик системы автоматического управления При проектировании автоматических систем приходиться решать такие задачи, как обеспечение устойчивости и точности процесса регулирования, имеющие противоречивый характ ...

Исследование методов организации служебной связи при строительстве волоконно-оптических линий связи Обеспечение массового доступа абонентов к современным телекоммуни-кационным и информационным услугам является одной из важнейших проблем в нашей стране. Актуальность этого вопроса возра ...