测量溶液浓度的微波谐振腔优化设计

基于微波谐振腔微扰原理建立了应用于测量葡萄糖溶液浓度的谐振腔传感器模型。采用HFSS仿真软件对不同孔耦合结构尺寸的谐振腔进行仿真,通过比较耦合孔S11曲线得到谐振腔的最优化尺寸。仿真结果表明,该微波谐振腔耦合孔半径为3.5 mm,波导长30 mm时,微波谐振腔具有优越的电磁性能和很高的分辨率。以不同浓度的葡萄糖溶液为该谐振腔的加载样品,采用优化后的谐振腔模型进行仿真,结果表明不同浓度的葡萄糖溶液所引起的谐振频率变化显著,其变化幅度可以在S曲线上得出,通过检测频移的变化就可以得到葡萄糖溶液的浓度。     

微波磁介质和固体电介质材料的介电常数和损耗的测试方法

一、引言在微波频段测量ε′和tanδ一般采用短路波导法和谐振腔法等。这两种方法各有优缺点及其适用范围。一般来说,测较大的损耗角正切的样品宜采用短路波导法;而测小损耗角正切(tanδ<10~(-2))的样品则多采用谐振腔法。实际上小损耗测     

基于微波谐振腔微扰法测量装置的葡萄糖溶液浓度测试系统

针对生物医学工程对无创检测血糖技术的迫切需求,开展了用于溶液浓度检测的谐振腔微扰法研究;借鉴文献中采用谐振腔微扰法测量葡萄糖溶液介电常数来确定溶液浓度的经验,建立了微波谐振腔微扰法测试系统,采用HFSS软件对腔体耦合环进行了仿真优化,结果表明溶液介电常数的变化将导致谐振腔谐振频率的显著变化;根据仿真优化结果,使用搭建的溶液测试系统,实现对不同浓度葡萄糖溶液的介电常数的测试。     

空气湿度微波谐振腔测量方法

提出一种通过微波谐振腔测量气体介电常数实现空气湿度连续测量的方法,并给出计算不同温度和湿度下空气等效介电常数的模型,设计出作为流动空气湿度传感器的两端采用开放同心圆环结构的特殊结构的谐振腔,对制作的谐振腔进行了气动特性仿真及S参数测量。仿真和测量结果表明：该结构的谐振腔适合于流动气体湿度的在线测量。研制了适用于空气湿度在线测量的微波测量系统。利用此系统对该文设计产生的饱和湿空气环境进行了测量,分析了测量结果和理论结果间的误差。该测量系统在29~38℃范围内能够实现±1.5%空气相对湿度的测量精度。     

利用超声波相关函数法在线检测煤粉浓度

采用超声波相关函数法对电站锅炉一次风煤粉浓度进行检测.介绍了超声波相关函数法在线检测煤粉浓度的原理和相应的硬件配置,且在试验的基础上,进行一次风煤粉浓度测量系统的设计与开发.     

波导同轴谐振腔微波幅度均衡器的设计与实现

提出了以传输波导和同轴谐振腔为基本单元、多腔级联结构的微波幅度均衡器设计思路.分析了该结构的实现原理,并利用HFSS电磁场仿真软件进行了建模计算.据此设计制作了器件,通过调节同轴谐振腔腔长、同轴谐振腔中心导体插入主线波导内的深度以及插入谐振腔中的吸收片深度等调节点对衰减中心频率、衰减幅度、衰减分辨率等指标进行调节.该结构的均衡器具有良好的衰减可调性,测试结果与仿真结果较为吻合.     

热风送粉煤粉浓度的软测量研究

针对常规热平衡法煤粉浓度测量存在动态误差的问题,提出对一次测量量进行变系数动态补偿的软测量方法。该方法提高了动态过程中的煤粉浓度的测量精度,提高了测量的实时性,保障了锅炉的安全经济燃烧。     

煤粉锅炉微波等离子点火研究

微波等离子燃烧是一种非接触、化学改性提高活化能、降低着火温度、提高燃烧稳定性的燃烧技术。利用合适的微波谐振腔结构、微波频率和脉冲电源,使之产生相对稳定的等离子体可用于煤粉锅炉点火。探讨了利用谐振腔对风粉混合物直接等离子化后实现预混着火和通过不同谐振频率及脉冲对燃料进行等离子化直接点火燃烧的可能性和方法。     

利用微波谐振技术检测物体密度的软件设计

论述了一种物体密度的微波检测技术,即利用微波谐振技术,通过检测谐振腔的频率变化和微波信号的幅度衰减,来测定微波谐振腔体内的介质的密度。主要阐述了测量原理、校准技术和测量过程。重点对校准过程进行说明,利用频率扫描的方法,逼近谐振腔的谐振频率,对主要的公式进行了理论推导。通过对实验数据的分析与整理,结合工程实践,推导了谐振腔中的介质密度的计算公式。利用这种技术测量得到的物体密度误差满足预期设计要求。     

椭圆聚焦型无极紫外固化灯研究与设计

利用蒙特卡洛分析法和有限积分法,设计一种椭圆聚焦型无极紫外固化灯。首先利用光学仿真软件分析了椭圆柱型谐振腔对非理想圆柱光源的光线利用率和光斑宽度两者之间的影响,选择合适的放大倍率和离心率;再通过电磁场仿真软件分析了谐振腔的电磁共振模式及频率,确定最佳电磁共振条件下谐振腔的开口深度;最后根据波导耦合原则,设计谐振腔与波导的耦合方式。经实验测试,无极紫外固化灯的发射光谱与所用无极紫外放电灯管的理论光谱相一致,并且测得的紫外光功率分布也与光学仿真的结果符合。     

乏气送粉锅炉一次风煤粉浓度测量方法的试验研究

电站锅炉运行中一次风煤粉浓度的测量十分困难 ,尤其是乏气送粉锅炉一次风煤粉浓度的测量目前还没有可行的方法。在试验台上进行乏气送粉煤粉浓度测量的试验研究 ,得出温度不变且气流速度一定时 ,煤粉与空气混合前后的静压差与煤粉浓度线性相关。试验结果为乏气送粉煤粉浓度的测量提供了新的思路和方法     

同轴谐振腔测量片状介质材料的介电常数

基于同轴谐振腔,提出一种测量低损耗片状介质材料相对介电常数的方法。结合麦克斯韦方程组和电磁场边界条件,分析部分填充介质的同轴谐振腔内TEM谐振模,推导填充介质同轴谐振腔的本征方程。采用多项式拟合法简化计算模型。本文通过计算分析,设计一个空腔工作频率在1.8183 GHz的同轴谐振腔进行研究。在HFSS电磁仿真软件中进行仿真分析,研究填充介质材料的厚度和放置高度对测量结果的影响,仿真测量结果与理论模型结果一致。在实验中搭建测量系统实现全自动测量。实验测量同轴谐振腔空腔的谐振频率为1.8183 GHz。对FR4介质材料的相对介电常数进行测量。经过多次测量表明测量系统稳定性良好。实验结果符合实际标称值,与仿真误差小于5%,证明该方法的可行性和准确性。     

温度法测量煤粉浓度的技术研究

煤粉浓度的检测技术,迄今是火力发电厂的一个难题,尤其对燃用无烟煤和高灰份劣质煤锅炉。采用可靠的煤粉浓度检测技术,可以有效地提高燃烧经济效益和安全可靠性。为此,79年至80年在试验室和电厂进行了摩擦电极法和温度法测量煤粉浓度技术研究工作。获得了初探结果,确认两种方法一起用,能够更有效地检测煤粉分配的均匀性和稳定性,也能迅速反     

采用光学波动方法测量90°弯头后的煤粉浓度分布

阐述了光学波动法测量颗粒浓度的原理，并利用该方法在试验台上对管内煤粉浓度分布进行了测量研究，得出浓度分布规律。同时，分析了弯头对煤粉浓度测量的影响。研究结果对电站锅炉煤粉浓度测量具有指导意义。     

电站锅炉输粉管道煤粉浓度动量法测量技术研究

从理论上阐述了乏气及直吹式送粉锅炉煤粉浓度的动量法测量原理。依据动量定理，视气固两相流体为整体，将测量煤粉浓度时涉及的流体内部复杂运动转化为研究流体与外界的相互作用。现场试验证明，该方法对煤粉浓度的测量精度能满足工程要求，对煤粉量的变化反应快速灵敏，具有一定的可行性与实用性，为电站锅炉煤粉浓度在线测量开辟了新的实用的监测方法。     

波导法测量铁氧体微波吸收材料的电磁参数

本文较详细的介绍了用波导传输线法,直接测量出铁氧体微波吸收材料置入波导中的反射系数,进而同时确定材料的复介电系数和复磁导率的测量原理.给出了在三公分频段的测试系统和对几种铁氧体微波吸收材料的测试结果.从测试结果看出,实际和理论是基本一致的.采用这种方法,无论是对深入研究各类铁氧体吸收材料,还是促进隐身技术的发展都是有益的.     

谐振腔微扰技术测量湿蒸汽两相流的理论分析

蒸汽湿度的准确测量对汽轮机的安全、经济运行和优化设计具有重要意义。根据湿蒸汽混合物的介电性质,采用微波谐振腔介质微扰理论,建立圆柱形谐振腔在TE011模式下测量蒸汽湿度的关系式。测量湿度与湿蒸汽的热物性、温度(压力)、谐振腔的谐振频率和相对频偏有关。湿蒸汽的温度(压力)降低、谐振腔的谐振频率升高、相对频偏升高,湿度测量结果会增大,反之减小。谐振频率降低、温度升高,湿度的测量精度提高。蒸汽湿度测量谐振腔的谐振频率建议在5~10 GHz。对某200 MW凝汽式汽轮机进行排汽湿度测量实验,湿度测量结果与理论计算值吻合,验证了微波谐振腔微扰法测量蒸汽湿度理论的正确性。     

基于同轴谐振腔法的材料电参数测量

以岩石电参数测量为背景,根据岩石材料的电性特点,对谐振腔法测试电参数进行了比较详细的研究.利用仿真软件设计并改进了常规谐振腔的结构,设计了一种小型化和有效的测量仪器,以方便携带和使用.然后,利用微扰法和建立等效电路模型对谐振腔进行建模,推导出电参数和谐振腔参数直接的关系,再通过拟合的办法得到关系式的参数信息.对模型进行仿真测试,比较了等效电路模型和微扰法的精度,可以看出等效电路模型的测量误差小于5%.最后搭建了测试系统,对一些材料进行测试,得到了满足测试要求的结果,并分析了测量系统的不足以及改进方法.     

火电厂中一次风煤粉浓度测量技术分析

火电厂中一次风煤粉浓度测量直接关系到锅炉燃烧工况的组织，通过分析一次风煤粉浓度的测量技术．并从电厂实用角度出发推荐选用热力学方法，提出了应用该方法测量时常见的技术难题及解决措施。     

磁性薄膜高频磁导率测量方法及其研究进展

磁性薄膜广泛应用于信息存储、电磁兼容、磁传感器和微波通讯设备等众多领域,其高频复磁导率谱的准确测量是磁性薄膜研究中的一个重要课题。目前薄膜材料复磁导率的常用测量方法包括微波谐振腔法、检测线圈法和传输/反射法等。首先简要介绍了谐振腔法和检测线圈法,然后重点介绍了微波频率(GHz)下磁性薄膜传输/反射法磁导率测量近年来最新研究进展。