Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЛИСТОВЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЛИСТОВЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЛИСТОВЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для измерения влажности различных листовых диэлектрических материалов, например бумаги, картона, сукон, тканей, как в лабораторных, так и в производственных условиях при технологическом контроле влажности, в частности для определения профилограмм влажности сукон. Сущность изобретения: устройство содержит объемный опорный резонатор и объемный измерительный резонатор с возбужденным колебанием типа H011 , разделенный щелью на первую и вторую цилиндрические полости, которые соединены с помощью самоцентрирующегося магнитного подвеса, образованного двумя намагниченными по оси постоянными магнитами, соосно закрепленными на первой и второй цилиндрических полостях измерительного резонатора. Высота второй цилиндрической полости измерительного резонатора не превышает четверти резонансной длины волны колебания типа H011 , а диаметр этой полости больше диаметра первой цилиндрической полости измерительного резонатора. Над плоскостью соединения первой и второй цилиндрических полостей установлена металлическая втулка, внешний диаметр которой равен внутреннему диаметру измерительного резонатора, а внутренний диаметр втулки является запредельным для резонансной частоты колебания типа H011 . Внутренняя площадь отверстия втулки разделена тонкими полосками на равные сектора, число которых не меняется, при этом высота этих полосок равна высоте втулки. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2011972
Класс(ы) патента: G01N22/04
Номер заявки: 5022844/09
Дата подачи заявки: 29.12.1991
Дата публикации: 30.04.1994
Заявитель(и): Носков Юрий Николаевич
Автор(ы): Носков Юрий Николаевич
Патентообладатель(и): Носков Юрий Николаевич
Описание изобретения: Изобретение относится к технике СВЧ-влагометрии и может быть использовано для измерения влажности различных листовых диэлектрических материалов, например бумаги, картона, сукон, тканей, как в лабораторных, так и в производственных условиях при технологическом контроле влажности материалов, в частности, для определения профилограмм влажности сукон.
Известно большое количество СВЧ-влагомеров, из которых широкое распространение получили влагомеры, основанные на применении излучающих устройств.
Известное устройство для измерения влажности листовых диэлектрических материалов выполнено в виде цилиндрического резонатора, разделенного щелью на две части. Когда щель разделяет резонатор на две одинаковые симметричные части, в нем возбуждаются два вырожденных колебания типа Н011 и типа Е111. Колебание типа Н011 позволяет устранить влияние анизотропии свойств материала на результаты измерения влажности. С помощью мер, предусматривающих введение специальных проточек или диэлектрических дисков и диэлектрического штыря, снимается вырождение между колебаниями типа Н011 и типа Е111. Измеряемый материал вводится в щель и, интенсивно взаимодействуя с колебанием типа Н011, так как находится в максимуме электрического поля, изменяет резонансную частоту данного колебания. При этом резонансная частота колебания типа Е111изменяется незначительно. По результатам измерения изменения разности между резонансными значениями частот колебаний типа Н011 и типа Е111полого резонатора и резонатора, содержащего измеряемый материал, определяют величину влажности материала. Оба колебания детектируются одним СВЧ-детектором, поэтому нестабильность мощности СВЧ-колебаний и температурная зависимость чувствительности СВЧ-детектора не влияют на точность измерения влажности материала. Щель по-разному влияет на резонансные частоты колебаний типа Е011 и типа Е111, поэтому размер щели выбирается и фиксируется таким, при котором небольшие изменения высоты щели слабо изменяют величину разности между значениями резонансных частот рассматриваемых типов колебаний.
Указанное условие достигается при определенных величинах проточек во внутренней полости резонатора. Для уменьшения связи измеряемого материала с резонатором, с целью расширения диапазона измеряемых значений его влажности, материал размещается в щели, расположенной ближе к нижнему торцу резонатора. При этом щель разделяет резонатор на неравные части, и в резонаторе возбуждается только колебание типа Н011, так как несимметричная щель за счет излучения сильно уменьшает добротность колебания типа Е111 и регистрация последнего становится затруднительной и неопределенной. В этом случае в прототипе используется отдельный опорный резонатор, который может быть идентичен с измерительным резонатором и который нагружен на идентичный с измерительным резонатором СВЧ-детектор. Измерение изменения резонансной частоты колебания типа Н011, обусловленное введением материала в щель измерительного резонатора, осуществляется теперь относительно резонансной частоты колебания, возбуждаемого в опорном резонаторе. При этом сохраняются все описанные преимущества.
Основными недостатками этого устройства являются скопление частичек измеряемого материала на нижней торцевой поверхности измерительного резонатора, произвольное положение измеряемого материала по высоте щели, сильное уменьшение добротности колебания типа Н011, вызываемое материалом, имеющим высокое значение влажности и невозможность использования данного устройства для измерения профилограмм влажности материалов. Для удаления из нижней части резонатора частичек измеряемого материала рекомендуется продувать воздух через щель резонатора. Однако полностью удалить их из нижней части невозможно, поэтому они частично скапливаются на поверхности нижнего торца резонатора. Эти частички, практически не влияя на резонансную частоту колебания типа Н011, сильно изменяют резонансную частоту колебания типа Е111, так как на торцевой поверхности резонатора данное колебание имеет максимальное значение нормальной составляющей электрического поля. В результате изменяется величина разности между резонансными значениями колебаний типа Н011 и типа Е111, что фиксируется как изменение влажности измеряемого материала, а это вызывает дополнительную погрешность измерения влажности материала.
Когда щель разделяет резонатор на равные симметричные части и измеряемый материал находится в максимуме электрического поля колебания типа Н011 , произвольное положение материала по высоте щели слабо влияет на изменение резонансной частоты этого колебания и не вызывает дополнительной погрешности при измерении влажности материала. При несимметричном расположении щели в резонаторе, когда напряженность электрического поля колебания типа Н011 изменяется по высоте щели, произвольное положение материала в процессе движения приводит к изменению резонансной частоты колебания типа Н011, что вносит дополнительную погрешность при измерении влажности материала. При установке в резонатор относительно толстых материалов, например картон или сукно, имеющих высокое значение влажности, величина затухания, вносимого таким материалом в резонатор, будет большой даже при расположении материала на нижней торцевой поверхности резонатора, когда взаимодействие материала с колебанием типа Н011 минимально. При этом сильно ухудшается добротность колебания Н011, в результате чего регистрация его и достоверное определение резонансной частоты этого колебания становится затруднительным, что существенно снижает точность измерения влажности таких материалов и ограничивает диапазон измеряемых значений влажности небольшими величинами.
Устройство не может быть использовано для определения профилограмм влажности материалов, так как даже малые смещения осей половинок резонатора, возникающие при их взаимном перемещении, вызывают значительные и различные по величине изменения резонансных частот колебаний типа Н011 и типа Е111. В этом устройстве не предусматривается никаких мер, устраняющих или уменьшающих данное изменение резонансных частот.
Целью изобретения является повышение точности измерения влажности материалов, расширения функциональных возможностей и диапазона измерения влажности материалов. Технический результат заключается в однозначной фиксации измеряемого материала в щели резонатора, устранении влияния небольших осевых смещений частей резонатора, возникающих при движении резонатора и материала на резонансную частоту колебания типа Н011 и существенном расширении диапазона изменения величины связи измеряемого материала с колебанием типа Н011.
Для этого в устройстве для измерения влажности листовых диэлектрических материалов, содержащем опорный резонатор и измерительный резонатор с возбуждением колебания типа Н011, разделенный щелью на верхнюю и нижнюю цилиндрические части, нижняя часть резонатора соединена с верхней его частью с помощью самоцентрирующегося магнитного подвеса, обеспечивающего постоянство усилия натяжения измеряемого материала и образованного двумя намагниченными по оси постоянными кольцевыми магнитами, соосно закрепленными на верхней и нижней его частях, при этом высота цилиндрической полости нижней части не превышает четверти резонансной длины волны колебания типа Н011, а диаметр этой полости больше диаметра цилиндрической полости верхней части резонатора, в которой над плоскостью соединения его частей установлена металлическая втулка, внешний диаметр которой равен внутреннему диаметру резонатора, а внутренний диаметр является запредельным для резонансной частоты колебания типа Н011, причем внутренняя площадь отверстия втулки разбита тонкими металлическими полосками на равные сектора, число которых не менее шести, при этом высота этих полосок равна высоте втулки.
Для достижения указанных технических результатов необходимо, чтобы устройство позволяло автоматически изменять высоту щели между частями резонатора в соответствии с толщиной измеряемого материала, сохраняя при этом постоянство усилия его натяжения, что в предлагаемом устройстве достигается за счет магнитных сил взаимодействия между постоянными кольцевыми магнитами. Для устранения влияния отражений волны Н011 от боковой цилиндрической поверхности резонансной полости нижней подвижной части резонатора на резонансную частоту колебания типа Н011 выбираются определенные размеры указанной полости резонатора, а для значительного уменьшения величины связи измеряемого материала с колебанием типа Н011между резонансным объемом и измеряемым материалом устанавливается отрезок запредельного волновода специальной формы.
На фиг. 1 приведено устройство для измерения влажности листовых диэлектрических материалов; на фиг. 2 - кольцевые постоянные магниты и одна из возможных конфигураций их намагничивания; на фиг. 3 - металлическое кольцо.
Предлагаемое устройство для измерения влажности материалов имеет корпус 1, в котором установлены прямоугольные волноводы 2 и 3, разделенные металлической пластиной 4. Размер а соответствует широкой стенке волновода. В верхней части корпуса 1 выполнен объемный опорный резонатор 5 диаметром Ф1 и высотой h1, в которой через отверстие 6 возбуждается колебание типа Н011. Это колебание является опорным при измерении влажности материала 7. На нижней части корпуса 1 подвижно закреплена гайка 8, с помощью которой можно регулировать по высоте положение втулки 9, на которой неподвижно и соосно закреплен намагниченный по оси постоянный магнит в форме кольца 10. Корпус 1 вместе с втулкой 9, магнитом 10, кольцом 11 и волноводами 3 и 2 образует первую цилиндрическую полость 18 измерительного резонатора. Вторая цилиндрическая полость 14 образована цилиндрическим основанием 12, выполненным из алюминия, диском 13 и намагниченным по оси постоянным магнитом в форме кольца 15, соосно закрепленным на основании 12 с помощью гайки 16. В верхней части основания 12 имеется кольцевая канавка, в которую вставлено сменное скругленное сверху кольцо 17, выполненное из диэлектрического антифрикционного материала. Первая цилиндрическая полость 18 измерительного резонатора и вторая цилиндрическая полость 14 измерительного резонатора образуют резонансный объем, в котором через отверстие 19 возбуждается колебание типа Н011. Диаметры всех отверстий связи 6, 19, 20 и 21 одинаковые. Диэлектрические диски 22 и 23, установленные на торцевых поверхностях опорного и измерительного резонаторов и выполненные и фторопласта, снимают вырождение между колебаниями типа Н011 и типа Е111.
Путем изменения высоты h4 кольца 11 можно регулировать высоту измерительного резонатора h2 или h2I, устанавливать ее значение равным величине диаметра Ф1. Значение высоты опорного резонатора h1 немного меньше величины h2(h2I) и устанавливается таким, чтобы величина резонансной частоты опорного колебания типа Н011 была бы на 30-40 МГц больше значения резонансной частоты колебания типа Н011 измерительного резонатора. Расстояние l от оси резонаторов до осей отверстий связи 6, 21, 19 и 22 выбирается равным Ф1/4. Вторая цилиндрическая полость 14 измерительного резонатора при указанном на фиг. 1 расположении полюсов кольцевых постоянных магнитов 10 и 15 притягивается к первой цилиндрической полости 18, между которыми размещается измеряемый материал 7. В результате повышается точность измерения влажности за счет однозначной фиксации измеряемого материала в щели резонатора, которая обеспечивается автоматическим изменением высоты щели между полостями измерительного резонатора в соответствии с толщиной измеряемого материала, сохраняя при этом постоянство усилия его натяжения. При перемещении верхней части устройства или измеряемого материала нижняя подвижная его часть совершает небольшие (амплитудой порядка 1-2 мм), радиальные колебательные движения относительно положения равновесия, которое обусловлено действием радиальной составляющей магнитной силы, направленной к оси верхней части резонатора. При этом вторая цилиндрическая полость 14 измерительного резонатора самоцентрируется относительно первой цилиндрической полости 18 резонатора.
Небольшие изменения толщины материала практически не изменяют усилия прижатия частей резонатора к измеряемому материалу, чем обеспечивается постоянное натяжение материала. Последнее обстоятельство, учитывая малую инерционность нижней части измерительного резонатора, выполненной из алюминия, обеспечивает фактически постоянную величину натяжения измеряемого материала даже при очень высокой скорости его перемещения. Путем изменения высоты шайбы 25 можно в широких пределах регулировать усилие прижатия частей резонатора, изменяя при этом усилие натяжения измеряемого материала. Для уменьшения в несколько раз амплитуды колебательных движений нижней части резонатора используется более сложное многополюсное намагничивание кольцевых постоянных магнитов, показанное на фиг. 2. При изменении усилия прижатия частей резонатора путем изменения высоты шайбы 25 амплитуда радиальных колебаний второй цилиндрической полости 14 измерительного резонатора остается практически постоянной величиной, определяемой видом намагничивания магнитов (количеством полюсов намагничивания). Величина зазора δмежду измеряемым материалом и торцевой поверхностью 24 нижней части резонатора составляет 0,2-0,5 мм.
Указанные радиальные колебания второй цилиндрической полости 14, возникающие при движении материала первой цилиндрической полости 18 или их совместном движении, не влияют на значения резонансной частоты и затухания колебания типа Н011 измерительного резонатора. Данный технический результат достигается за счет устранения влияния боковых цилиндрических стенок резонансной полости нижней части измерительной резонатора, для чего высота второй цилиндрической полости 14 не превышает четверти резонансной длины волны колебания типа Н011, а диаметр этой полости больше диаметра первой цилиндрической полости 18. В части второй цилиндрической полости 14, расположенной за диаметром Ф1, колебание типа Н011 возбуждает затухающую волну Н01 с постоянной затухания γ = . При условии b ≅ -γ ≥ 3,46 . При указанном условии волна Н01 сильно затухает в цилиндрической полости 14 за диаметром Ф1 и при условии γ· ≥ 5 волна Н01 практически полностью затухает и ее отражение от цилиндрической поверхности диаметром Ф2 отсутствует. Этим и объясняется постоянство резонансной частоты колебания типа Н011. Значение высоты второй цилиндрической полости 14 ограничено величиной, не превышающей четверти длины волны колебания типа Н011 и обусловлено тем, что при больших ее значениях, как установлено экспериментально, наблюдается изменение резонансной частоты и амплитуды колебания типа Н011 при небольших перекосах осей полостей измерительного резонатора, обусловленных различными дефектами (утолщениями) измерительного материала. Величина равна 5 определена экспериментально, при этом изменение резонансной частоты колебания типа Н011 при несоосности частей резонатора равной 2 мм не превышает в 3-сантиметровом диапазоне длин волн 0,2 МГц.
Экспериментально также определено, что для обеспечения равноточных измерений различных значений влажности материалов необходимо, чтобы величина затухания, вносимого материалом в измерительный резонатор, не превышала 2do, где do - значение затухания колебания типа Н011, обычно находящееся в пределах (3--10)˙10-5. При этом резонансное значение амплитуды колебания типа Н011 измерительного резонатора уменьшается при помещении в щель материала не более чем в 10 раз. Путем изменения высоты h3 диска 13 можно регулировать величину затухания, вносимого в резонатор измеряемым материалом.
Оценить данную величину можно по известной формуле (1)
dx= εʺ(w)·2 - cos (2Δ+t) sin t (1) где dx - затухание, обусловленное измеряемым материалом;
εʹʹ(w) - величина диэлектрических потерь измеряемого материала;
t - толщина измеряемого материала;
h2 - высота измерительного резонатора, обычно равная значению Ф1;
Δ= b - t - значение высоты внутренней цилиндрической полости 14.
При неизвестном значении εʹʹ(w) соотношение dx≅2do может быть получено путем экспериментального подбора высоты h3 диска 13. Однако при измерении влажности относительно толстых материалов (например картон, сукно, ткани при больших значениях их влажности), вносимое ими затухание значительно превышает величину равную 2do даже в том случае, если высота h3 диска 13 выбрана такой, при которой Δ= 0, и величина связи измеряемого материала с колебанием типа Н011 минимальная.
Для расширения диапазона измерения влажности материалов необходимо существенно расширить диапазон изменения величины связи измеряемого материала с колебанием типа Н011, что может быть достигнуто путем установки металлической втулки 26 в первой цилиндрической полости 18 измерительного резонатора над плоскостью соединения его полостей, внешний диаметр которой равен внутреннему диаметру Ф1, а внутренний диаметр Ф3 является запредельным для резонансной частоты колебания типа Н011, причем внутренняя площадь отверстия втулки разделена тонкими металлическими ребрами 27, высота которых равна высоте металлической втулки, на равные сектора, число которых не менее шести. Условие запредельности внутреннего диаметра Ф3 втулки 26 для колебания типа Н01определяется из известного выражения
Φ3< (2)
При этом величина затухания вносимого измеряемым материалом может быть определена из выражения
- cos (2Δ+t) sin (3) где h2ʹ - высота измерительного резонатора обычно равная величине Ф1:
γx= - постоянная затухания волны Н01;
Ф3 - значение внутреннего диаметра втулки 26;
h5 - значение высоты втулки 26;
λо - длина волны колебания типа Н011.
Наличие множителя e-2 γx h5, обусловленного экспоненциальным уменьшением величины поля на длине h5, позволяет всегда выполнить условие dxʹ≅2do либо за счет изменения значения Ф3, либо за счет изменения величины h5. Однако необходимо отметить, что уравнение (3) однозначно определяет величину затухания dxI только в том случае, когда связь между колебанием типа Н011 и измеряемым образцом осуществляется только через затухающую волну Н01.
Однако колебание типа Н01 не является низшим типом для цилиндрического участка диаметром Ф3 металлической втулки 26. В нем могут существовать колебания низших типов: Н21; Е01; Н11, которые имеют меньшее значение постоянной затухания - γx или могут быть даже распространяющимися волнами. В этом случае связь между измеряемым материалом и колебанием типа Н011 может осуществляться через эти менее затухающие или даже распространяющиеся типы волн. Это может иметь место при любом нарушении симметрии расположения втулки 26 в полости измерительного резонатора. При этом под действием любых дестабилизирующих факторов связь между измеряемым материалом и колебанием типа Н011 становится неустойчивой, что приводит к дополнительной погрешности при измерении влажности материалов. С целью устранения этого недостатка внутри втулки 26 установлены тонкие металлические ребра 27 (см. фиг. 3), которые разделяют внутреннюю площадь отверстия металлической втулки на равные сектора. Высота этих ребер равна высоте металлической втулки 26. Для каждого сектора при n = 0 его собственное число 8 совпадает с собственным числом волны типа Н01соответствующего полого волновода. Если количество секторов больше или равно шести, то колебание Н01 становится низшим типом такого устройства, в результате чего при условии (2) оно будет затухающим колебанием с минимальным значением постоянной затухания. В связи с тем, что все остальные типы волн такого устройства имеют значительно большую величину затухания, связь измеряемого материала с колебанием типа Н011осуществляется точно в соответствии с вы- ражением (3) и никакие дестабилизирующие факторы, вызывающие нарушение симметричного положения металлической втулки 26 в измерительном резонаторе, не влияют на величину этой связи.
Фиксированное положение измеряемого материала в щели измерительного резонатора однозначно определяет величину взаимодействия материала с колебанием типа Н011 измерительного резонатора, в результате чего по сравнению с прототипом повышается точность измерения влажности материалов. Возможность в широких пределах, с высокой точностью и постоянством регулировать величину связи измеряемого материала с колебанием типа Н011 измерительного резонатора позволяет организовать равноточные измерения влажности как тонких материалов с малым значением влажности, так и относительно толстых материалов с высоким значением влажности. Это обеспечивает значительное по сравнению с прототипом расширение диапазона измерения влажности материалов.
Наличие самоцентрирующегося магнитного подвеса второй цилиндрической полости измерительного резонатора, обеспечивающего его синхронное перемещение в соответствии с перемещением первой цилиндрической полости 18 измерительного резонатора и принятие специальных мер, обеспечивающих нечувствительность результатов измерения влажности материалов от небольших отклонений от соосности частей резонатора, возникающих при его сканировании по полотну, позволяет с помощью предлагаемого устройства легко реализовать измерение профилограмм влажности материалов. При этом механизм, обеспечивающий сканирование измерительного резонатора поперек материала, может быть значительно проще всех известных аналогичных механизмов.
Предлагаемое устройство позволяет реализовать измерение влажности материалов путем измерения изменения резонансной частоты колебания типа Н011, обусловленного введением в измерительный резонатор контролируемого материала. При этом определение указанного изменения осуществляется относительно резонансной частоты колебания типа Н01 опорного резонатора так, как это реализовано в прототипе. Ввиду отсутствия неконтролируемого излучения из щели, так как высота щели практически равна толщине измеряемого материала, можно реализовать точные измерения влажности материалов путем измерения изменения резонансного значения амплитуды колебаний типа Н011 измерительного резонатора, обусловленного введением материала, или реализовать адсорбционный тип СВЧ-влагомера. При этом определение указанного изменения может быть осуществлено относительно резонансного значения амплитуды колебаний типа Н011 опорного резонатора.
Поддержание равенства значения высоты измерительного резонатора h2или h1 величине диаметра Ф1 обеспечивает проведение всех измерений на частоте, очень близкой к частоте объемного измерительного резонатора. В результате коэффициенты связи (добротности связи) измерительного и опорного резонаторов с линиями передачи 2 и 3 (при одинаковых диаметрах отверстий 6, 21, 19 и 22) будут одинаковыми, что существенно упрощает расчетные соотношения, связывающие изменение амплитуды колебаний типа Н01 со значением влажности измеряемого материала. Так как предлагаемое устройство позволяет реализовать измерение влажности материалов двумя описанными способами, то на его основе можно реализовать измерение влажности материалов, свободное от влияния толщины измеряемого материала и его плотности.
Конструкция предлагаемого устройства для измерения влажности листовых диэлектрических материалов реализована в 3-сантиметровом диапазоне длин волн. При Ф1 = = 42,16 мм; h1 = 42 мм и толщине фторопластовых дисков 3,0 мм значение резонансной частоты колебания типа Н011 измерительного резонатора равно 9360 МГц. Высота h2 резонансной полости объемного опорного резонатора равна 41,0 мм, при этом резонансная частота колебания типа Н011 9390 МГц. Нагруженная добротность резонаторов при диаметрах отверстий связи 4,5 мм равна ≈14000. Постоянные кольцевые магниты выполнены из феррита марки 28СА250 и имеют внутренний диаметр 50,0 мм, а внешний диаметр 86,0 мм. При значении b = 5,6 мм обычная писчая бумага толщиной 0,07 мм и равновесной влажностью ≈7% вызывает уменьшение резонансной частоты колебаний типа Н011 на 4 МГц и уменьшение резонансного значения коэффициента передачи резонатора в 3 раза. Металлическая втулка с внутренним диаметром 26,0 м, высотой 10 мм, разделенная металлическими ребрами на восемь равных секторов, уменьшает величину вносимого материалом затухания в 100 раз. При этом смещение оси металлического кольца относительно оси измерительного резонатора на ±2 мм не изменяет эту величину.
Формула изобретения: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЛИСТОВЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее объемные опорный и измерительный резонаторы, связанные идентичными отверстиями связи с отрезком прямоугольного волновода и нагруженные на высокочастотный детектор, причем измерительный резонатор разделен щелью на две соосных цилиндрических полости, первая из которых закреплена на стенке отрезка прямоугольного волновода, на противоположной стенке которого соосно закреплен опорный резонатор, отличающееся тем, что вторая цилиндрическая полость измерительного резонатора соединена с первой цилиндрической полостью при помощи самоцентрирующегося магнитного подвеса, выполненного в виде двух намагниченных по оси постоянных кольцевых магнитов, которые соосно закреплены соответственно на наружных поверхностях первой и второй цилиндрических полостей измерительного резонатора, при этом высота второй цилиндрической полости не превышает четверти резонансной длины волны колебания типа Н011, а ее внутренний диаметр больше внутреннего диаметра первой цилиндрической полости, в которой заподлицо с торцевой кромкой установлена металлическая втулка с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру первой цилиндрической полости, и с диаметром отверстия, запредельным для резонансной частоты колебания типа Н011, при этом в отверстии металлической втулки установлено не менее шести металлических ребер, разделяющих его на равные сектора, с высотой, равной высоте металлической втулки.