基于阻抗分析仪的煤岩介电常数测量方法

摘要

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于阻抗分析仪的煤岩介电常数测量方法，快速，便捷，准确的测量掺有岩石的煤的介电常数。使用的仪器精简，测量方法容易实现，便于大范围推广。

主权项

一种基于阻抗分析仪的煤岩介电常数测量方法，包括如下步骤：S101，开启阻抗分析仪，确定测试介电常数的稳定频率区间；其中，阻抗分析仪，包括交流源，电阻，平衡系统，外接端口，平行板电容器；测量平行板电容器在空置状态的谐振频率，并且得到电容值能够稳定频率区间，为后期测量不同物质的电容值和谐振频率建立数据基础；S102，针对各种比例的煤岩混合物，建立谐振频率f与介电常数ε的数学模型a；在将已知各种比例的煤岩混合物填充进平行板电容器后，阻抗分析仪运行后根据内部的测量状态，会自动稳定在一个频率上，这个频率为谐振频率f；在该谐振频率f下，测量得到电容C，通过如下的平行板电容器介电常数的测量公式,进而得到物质的介电常数ε；$C=\frac{ϵS}{d}---\left(1\right)$其中，ε是电容极板间介质的介电常数；d代表两平行极板间距离；S代表两平行极板相对面积；至此，获得了各种比例的煤岩混合物的谐振频率f和介电常数ε的数学模型a。S103，针对各种比例的煤岩混合物，对于某一种煤岩混合物，调整阻抗分析仪内部的检测频率f′，测试不同检测频率下的电容值，并通过平行板电容器介电常数的测量公式计算得到不同的介电常数ε′，进而得到介电常数ε′随检测频率f′的变化趋势曲线，建立关系模型b；S104，针对介电常数未知的煤岩混合物，用阻抗分析仪测量得到该煤岩混合物的谐振频率F，并通过谐振频率f与介电常数ε的数学模型a,得到该煤岩混合物的介电常数，同时也能通过该数学模型a获知该煤岩混合物的具体煤岩比例。S105，根据步骤S104得到的特定比例的煤岩混合物，从步骤S103中提取出对应于该煤岩混合物的介电常数ε′随检测频率f′变化的关系模型b，从而能够得知：当检测频率f′发生变化时，介电常数ε′的变化。