DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347019040034
Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Экспериментальные исследования удельного сопротивления жидкостей, протекающих в капилляре

Учет скин-эффекта при безэлектродном исследовании электропроводности жидкости в капиллярах

Оксана Всеволодовна Гуцул, Всеволод Зиновиевич Слободян

Аннотация


Рассмотрены процессы, которые происходят в установке для безэлектродного измерения электропроводности жидкостей. Проведено экспериментальное исследование зависимости добротности колебательного контура от удельного сопротивления жидкости с использованием электродного и безэлектродного методов измерения. Исследованы частотные зависимости дополнительного затухания d в колебательном контуре, вызванные наличием жидкости с удельным сопротивлением ρ в индуктивно связанном капиллярном соленоиде в диапазоне частот 2,2–8,8 МГц. Показано, что для рассмотренных значений ρ влияние скин-эффекта существенно, и дополнительное затухание описывается формулой d = –a0(f) + a1(f–1/2, где функция a1(f) пропорциональна f3/2, а функция a0(f) пропорциональна f2. Благодаря различным частотным зависимостям функций a1(f) и a0(f) в явном виде получена частотная зависимость относительной глубины скин-слоя в жидком электролите h/rк = A(f1/2 = af1/2ρ1/2, где а — константа, которая не зависит от частоты и удельного сопротивления жидкости.

Ключевые слова


частотная зависимость; скин-эффект; безэлектродный метод; добротность; удельная электропроводность; резонанс частот; колебательный контур; жидкость

Полный текст:

PDF

Литература


Jungwirth, P.; Finlayson-Pitts, B. J.; Tobias, D. J. “Introduction: Structure and chemistry at aqueous interfaces,” Chemical Rev., Vol. 106, No. 4, p. 1137-1139, 2006. DOI: http://doi.org/10.1021/cr040382h.

Golnabi, H.; Matloob, M. R.; Bahar, M.; Sharifian, M. “Investigation of electrical conductivity of different water liquids and electrolyte solutions,” Iranian Phys. J., Vol. 3, No. 2, р. 24-28, 2009. URI: https://www.sid.ir/en/journal/ViewPaper.aspx?ID=191551.

Zhang, S.; Sun, N.; He, X.; Lu, X.; Zhang, Z. “Physical properties of ionic liquids: database and evaluation,” J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 35, No. 4, р. 1475-1517, 2006. DOI: https://doi.org/10.1063/1.2204959.

Популях, К. С. Электронные резонансные измерительные приборы. Харьков: ХГУ, 1961. 138 с.

Карандеев, К. Б.; Красиленко, В. А.; Панков, Б. Н.; Соболев, В. С.; Соболевский, К. М. “Методы измерений пассивных электрических параметров,” Автометрия, № 5, С. 86–100, 1967. URI: https://www.iae.nsk.su/images/stories/5_Autometria/5_Archives/1967/5/86-100.pdf.

Охотин, А. С.; Пушкарский, А. С.; Боровикова, Р. П.; Симонов, В. А. Методы измерения характеристик термоэлектрических материалов и преобразователей. М.: Наука, 1974. 168 с.

Miller, G. L.; Robinson, D. A. H.; Wiley, J. D. “Contactless measurement of semiconductor conductivity by radio frequency-free-carrier power absorption,” Rev. Sci. Instrum., Vol. 47, No. 7, p. 799-806, 1976. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1134756.

Калинин, В. В.; Казак, В. В. “Способ и устройство для измерения сопротивления водных электролитов,” Заводская лаборатория. Диагностика материалов, Т. 8, № 74, С. 46–48, 2008.

Гуцул, O. В.; Шаплавский, Н. В.; Слободян, В. З. “Электромагнитная индукция в биометрии крови,” Прикладная радиоэлектроника, Т. 11, № 3, С. 373–377, 2012. URI: http://openarchive.nure.ua/bitstream/document/1046/1/12.pdf.

Gutsul, O. V.; Shaplavsky, N. V.; Buzhdygan, V. V.; Slobodian, V. Z. “A charge of the erythrocyte test by automated method,” J. Biomedical Sci. Eng., Vol. 5, No. 4, p. 186-189, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.4236/jbise.2012.54024.

Шаплавський, М. В.; Пішак, В. П.; О. В.; Коломоєць; Слободян, М. Ю.; Григоришин, П. М. “Безелектродний спосіб автоматизованого вимірювання питомого опору електролітів та біологічних рідин,” Пат. 36976 Україна, МПК G 01 N 27/00, заявник та патентовласник Буковинський державний медичний університет МОЗ України. № 200807872; заявл. 10.06.08; опубл. 10.11.2008; Бюл. Ізобр., № 21. 6 с. URI: http://uapatents.com/6-36976-bezelektrodnijj-sposib-avtomatizovanogo-vimiryuvannya-pitomogo-oporu-elektrolitiv-ta-biologichnikh-ridin.html.

Гуцул, О. В.; Слободян, В. З. “Особливості дослідження параметрів рідин електродним та безелектродним методами,” Вісник Запорізького національного університету. Серія: Фізико-математичні науки, № 2, С. 21–28, 2013.

Батыгин, Ю. В.; Гнатов, А. В.; Барбашова, М. В.; Гаврилова, Т. В.; Степанов, А. А. “Бесконтактный способ измерения удельной электропроводности листовых металлов,” Електротехніка і електромеханіка, № 1, С. 69–72, 2012. URI: http://eie.khpi.edu.ua/issue/view/6470.

Ащеулов, А. А.; Бучковский, И. А.; Романюк, И. С. “Устройство для бесконтактного измерения электропроводности полупроводников,” Технология и конструирование в электронной аппаратуре, № 2, С. 55–57, 2007. URI: http://www.tkea.com.ua/tkea/2007/2_2007/st_017.htm.

Латышев, Л. Н.; Иванов, В. В. “Бесконтактный кондуктометр для контроля проводимости скважинной жидкости,” Нефтегазовое дело, № 2, С. 1–10, 2013. URI: http://ogbus.ru/article/view/beskontaktnyj-konduktometr-dlya-kontrolya-provodimosti-skvazhinnoj-zhidkosti.


Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2019
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта