Диагностика более тонких пленок потребовала применения более высоких частот. Измерительная схема, использованная для этих целей, функционировала на частоте 40 ГГц. Однако даже минимальные слои воды, равномерно покрывающие плоское дно кюветы, вызывали «зашкаливание» показаний, т.е. на таких частотах измерительные схемы, функционирующие на принципе поглощения, имеют очень высокую чувствительность. Для уменьшения толщины имитируемой пленки нами применена тонкая («папиросная») бумага, на которую выливался определенный объем воды. После выдержки в несколько минут, контроля равномерного распределения воды по площади влаговпитываемой бумаги снимались показания. Для эксперимента использовался дистиллят.
На рис.4 показаны результаты такого эксперимента. Удалось сымитировать пленки воды различной толщины в диапазоне от 0 до 1 мм. При этом поглощение изменялось в пределах 12 - 48 Дб.
Рис. 4. Затухание энергии электромагнитных волн водного теплоносителя (дистиллята) на частоте 40 ГГц при комнатной температуре в зависимости от толщины слоя.
Влияние солесодержания на показания метода СВЧ-поглощения при диагностировании водного теплоносителя в процессе трех отдельных экспериментов отмечено не было.
Таким образом, проведенные исследования подтверждают теоретические выводы о возможности применения СВЧ-излучений для диагностики состояния теплоносителей в различных фазовых состояниях и открывают широкие возможности разработки такого метода как для экспериментальных, так и промышленных условий. Рабочая частота измерительной схемы является определяющей в решении формируемых задач как по определению отдельных характеристик пароводяных потоков, так и измерении интегральных значений влажности.
Литература
1. К расчету газосодержания смеси при пузырьковом течении по данным измерения резистивным и емкостным методами/В.И.Субботин,Ю.Е.Похвалов,Л.Е.Михайлов и др.-Теплоэнергетика,1975,№4,с.70-75.
2. Электрозондирование высокотемпературного пароводяного потока/Е.П.Свистунов, Б.П.Голубев,Ю.Д.Пигилов.-Теплоэнергетика,1980,№3,с.67-69.
3. Методика измерения толщины и волновых характеристик поверхности жидкой пленки в пароводяном дисперсно-кольцевом потоке/ Б.И.Нигматулин, А.А.Виноградов, В.А.Виноградов, Ш.Э.Курбанов. - ТВТ,1982,т.20,№6,с.1145-1152.
4. Мулёв Ю.В. Управление встроенными сепараторами прямоточных котлоагрегатов СКД на основе контроля влажности отсепарированного пара. - Дисс…канд. техн.наук, Мн.: БПИ, 1984.-212с.
5. Мулёв Ю.В. Электрофизические свойства теплоносителей ТЭС и АЭС при разработке современных диагностических систем.- Дисс…доктора техн.наук,М.:МЭИ,1992.-383с.
6. Смирнов С.Н. Расчетно-экспериментальное определение диэлектрической проницаемости сжатых газов, газовых смесей и таблицы для автоматизации контроля теплофизических свойств в энергетике.- Дисс…доктора техн.наук,М.:МЭИ,1986.-547с.
7. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов. - М.:Энергоиздат,1982.-320с.
8. Ахадов Ю.Я. Диэлектрическая проницаемость чистых веществ. - М.:Изд-во стандартов. - 1972. -280с.
9. Хиппель А.П. Диэлектрики и волны. - Иностранная литература, 1960.- с.
10. Теория и практика экспрессного контроля влажности твердых и жидких материалов/Кричевский Е.С.,Бензарь В.К.,Венедиктов М.В. и др. - М.:Энергия,1980.-240с.
11. Бензарь В.К. Техника СВЧ-влагометрии. - Минск: Вышэйшая школа,1974. - 352с.