[發(fā)明專利]基于阻抗分析儀的煤巖介電常數(shù)測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610125775.0
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105699787B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙端;程園新;韓楠楠;王習(xí);董飛;丁恩杰;鄒翔宇;趙志凱;王昕
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京太兆天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11108
• 代理人: 張洪年

1.一種基于阻抗分析儀的煤巖介電常數(shù)測量方法，包括如下步驟：

S101，開啟阻抗分析儀，確定測試介電常數(shù)的穩(wěn)定頻率區(qū)間；

其中，阻抗分析儀，包括交流源，電阻，平衡系統(tǒng)，外接端口，平行板電容器；

測量平行板電容器在空置狀態(tài)的諧振頻率，并且得到電容值能夠穩(wěn)定頻率區(qū)間，為后期測量不同物質(zhì)的電容值和諧振頻率建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；

S102，針對各種比例的煤巖混合物，建立諧振頻率f與介電常數(shù)ε的數(shù)學(xué)模型a；

在將已知各種比例的煤巖混合物填充進平行板電容器后，阻抗分析儀運行后根據(jù)內(nèi)部的測量狀態(tài)，會自動穩(wěn)定在一個頻率上，這個頻率為諧振頻率f；

在該諧振頻率f下，測量得到電容C，通過如下的平行板電容器介電常數(shù)的測量公式,進而得到物質(zhì)的介電常數(shù)ε；

其中，ε是電容極板間介質(zhì)的介電常數(shù)；d代表兩平行極板間距離；S代表兩平行極板相對面積；

至此，獲得了各種比例的煤巖混合物的諧振頻率f和介電常數(shù)ε的數(shù)學(xué)模型a；

S103，針對各種比例的煤巖混合物，對于某一種煤巖混合物，調(diào)整阻抗分析儀內(nèi)部的檢測頻率f′，測試不同檢測頻率下的電容值，并通過平行板電容器介電常數(shù)的測量公式計算得到不同的介電常數(shù)ε′，進而得到介電常數(shù)ε′隨檢測頻率f′的變化趨勢曲線，建立關(guān)系模型b；

S104，針對介電常數(shù)未知的煤巖混合物，用阻抗分析儀測量得到該煤巖混合物的諧振頻率f，并通過諧振頻率f與介電常數(shù)ε的數(shù)學(xué)模型a,得到該煤巖混合物的介電常數(shù)，同時也能通過該數(shù)學(xué)模型a獲知該煤巖混合物的具體煤巖比例；

S105，根據(jù)步驟S104得到的特定比例的煤巖混合物，從步驟S103中提取出對應(yīng)于該煤巖混合物的介電常數(shù)ε′隨檢測頻率f′變化的關(guān)系模型b，從而能夠得知：當(dāng)檢測頻率f′發(fā)生變化時，介電常數(shù)ε′的變化。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，所述S103中，所述的檢測頻率f′可取的范圍在10Hz到120MHz之間，每隔10MHz產(chǎn)生一個檢測信號。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，針對常見的11中比例的煤巖混合物，所述數(shù)學(xué)模型a如下表所示：