[發明專利]利用諧振腔微擾法快速檢測非金屬物質密度的裝置及方法

無效

• 申請號: 200910012465.8
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN101943653A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 杜勁松;高宏亮;高潔;叢日剛;蘇浩
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01N9/24
• 分類號: G01N9/24
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李曉光

1.一種利用諧振腔微擾法在線檢測被測物質密度的裝置，其特征在于包括：諧振腔(1)、微波發生器(2)、微波檢波器(3)、信號控制處理模塊(4)以及溫度控制模塊(5)，其中，諧振腔(1)的輸入端與微波發生器(2)相連，輸出端接有微波檢波器(3)，溫度控制端通過溫度控制模塊(5)與信號控制處理模塊(4)相連；信號控制處理模塊(4)的調制信號與微波發生器(2)相連，微波檢波器(3)輸出的電壓信號接至信號控制處理模塊(4)。

2.按權利要求1所述的利用諧振腔微擾法在線檢測被測物質密度的裝置，其特征在于：

所述諧振腔(1)為圓柱形腔體，其軸中心位置兩端開口，在圓柱形腔體側壁安裝接收探針(S1)和發射探針(S2)。

3.按權利要求1所述的利用諧振腔微擾法在線檢測被測物質密度的裝置，其特征在于：

所述信號控制處理模塊(4)包括鋸齒波發生單元(6)、D/A轉換單元(7)、第一A/D轉換單元(8)、信號前級處理單元(9)以及信號處理分析單元(10)，其中鋸齒波發生單元(6)的輸出端經D/A轉換單元(7)與微波發生器(2)相連；A/D轉換單元(8)的輸入端接有微波檢波器(3)的幅度-頻率信號，輸出端經信號前級處理單元(9)接至信號處理分析單元(10)。

4.按權利要求1所述的利用諧振腔微擾法在線檢測被測物質密度的裝置，其特征在于：

所述溫度控制模塊(5)包括第二A/D轉換單元(12)、PID溫度控制單元(11)及繼電器(13)，其中PID溫度控制單元(11)通過A/D轉換單元(12)接有溫度傳感器(14)，輸出的控制信號經執行裝置接至設于諧振腔(1)外表面的加熱裝置(15)。

5.一種利用諧振腔微擾法在線檢測被測物質密度的方法，其特征在于包括以下步驟：

通過微波發生器(2)產生微波信號，向諧振腔(1)發送；

諧振腔(1)由接收探針(S1)接收微波信號，在諧振腔(1)內產生電磁場；

將運行中的被測物經諧振腔(1)的中心通孔(C)通過；

通過諧振腔(1)的發射探針(S2)檢測其通過被測物后的微波信號，得到幅度-頻率特性曲線；

在幅度-頻率特性曲線上提取參數進行處理和計算，得到當前被測物的密度。

6.按權利要求5所述的利用諧振腔微擾法在線檢測被測物質密度的方法，其特征在于所述微波信號通過以下方法產生：

信號處理模塊(4)產生頻率為10KHz以上、峰峰值為2±0.5V的鋸齒波信號作為微波發生器(2)的調制信號，使微波發生器(2)產生幅度恒定、頻率隨控制電壓線性變化的微波信號。