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《沈阳工业大学》 2005年
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微波法测量粉粒物料水分研究

刘伟光  
【摘要】:微波是一种空间电磁波,它可以在空间中自由传播,具有电场特性和磁场特性。粉粒物料的水分含量直接影响生产效率和生产成本,因此对它的准确测量具有重要意义。由于水和干的固体物料的介电常数相比非常悬殊,粉粒物料中的含水量将显著的影响其介电常数,因此测量通过物料的微波的功率衰减、相位变化、谐振频率等与介电常数相关的物理量,就可测量物料的含水率。本文基于微波测湿理论,对粉粒物料水分的微波测量方法进行了探讨。同时本文也介绍了微波检测理论、各种微波器件和它们的工作原理。 由于水的介电常数比其他物质大很多,经过含水物料后的微波能量衰减主要由水分引起,通过测量衰减后的微波能量可以测量出物料的含水率,这是微波衰减法测湿的原理。使用微波振荡源、隔离器、衰减器、发射接收天线搭建了微波衰减法测湿系统,应用微波透射衰减法做了测量砂子和石灰石的水分含量实验,做出了两种物料的水分含量和测量输出值的拟合直线方程,并进行误差分析。对测量电路进行改进设计,做出电路图。 被物料反射后的微波携带有物料含水量的信息,反射波和入射波相互干涉形成的驻波同样包含这样的信息,据此提出应用反射法测量驻波系数来测量烧结材料的含水量的方法,通过实验,提出测量驻波最大值的方法来测湿,通过测量不同含水物料反射后的驻波最大值出现位置和最大值电压,分析结果记录表明测量可行。创新的将有源探头法应用到测湿中,有源探头工作电流直流分量受到负载的影响,不同水分含量的物料作为负载时对探头的影响是不同的,通过实验初步找到物料水分含量和有源探头直流工作电流的关系。 经过对微波法测湿的理论研究和实验验证其可行性,为微波测湿的实际应用做实验基础。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB44

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