[發明專利]一種濕蒸汽干度測量方法

有效

• 申請號: 201110345906.3
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102393385A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 李信江
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

1.一種濕蒸汽干度測量方法，該測量方法通過測量濕蒸汽的溫度、壓力以及介電常數，計算得出濕蒸汽的干度，其特征在于：所述測量濕蒸汽的介電常數的方法利用表面等離子體共振原理實現，該方法包括步驟：

1.1將一側面上鍍有金屬膜的棱鏡置于待測濕蒸汽上，使金屬膜與所述濕蒸汽保持接觸；

1.2將一束光射入所述棱鏡中，并經過所述鍍有金屬膜的側面全反射后，射出該棱鏡；

1.3利用一光電接收裝置接收所述從棱鏡中射出的反射光，并對該反射光進行分析；以及

1.4根據表面等離子體共振條件，測出所述濕蒸汽的介電常數。

2.如權利要求1所述的濕蒸汽干度測量方法，其特征在于：所述步驟1.4是利用角度調制方法實現，該角度調制方法包括選定步驟1.1中棱鏡的材料、金屬膜的厚度和種類，以及步驟1.2中射入棱鏡的光波長；改變光的入射角度；觀察步驟1.3中所述反射光的反射率，當反射率達到最小值時，該光的入射角度即為符合表面等離子體共振條件的共振角；利用該共振角計算得出所述濕蒸汽的介電常數。

3.如權利要求1所述的濕蒸汽干度測量方法，其特征在于：所述步驟1.4是利用波長調制方法實現，該波長調制方法包括選定步驟1.1中棱鏡的材料、金屬膜的厚度和種類；在步驟1.2中以一束具有多波段的混合光射入棱鏡，并固定該混合光的入射角度；觀察步驟1.3中所述反射光中各個波長的光的反射率，當反射率達到最小時，該光波對應的波長即為符合表面等離子體共振條件的共振波長；利用該共振波長計算得出所述濕蒸汽的介電常數。

4.如權利要求1所述的濕蒸汽干度測量方法，其特征在于：所述棱鏡的材料為熔石英、BK7玻璃或藍寶石中的一種。

5.如權利要求1所述的濕蒸汽干度測量方法，其特征在于：所述金屬膜的材料為金、銀或鋁中的一種。

6.如權利要求1所述的濕蒸汽干度測量方法，其特征在于：所述金屬膜的厚度為30nm至70nm。

7.如權利要求1所述的濕蒸汽干度測量方法，其特征在于：所述射入棱鏡的光為TM偏振光。

8.如權利要求1所述的濕蒸汽干度測量方法，其特征在于：所述光電接收裝置為光譜儀、電荷耦合元件或光感探測器中的一種。

9.如權利要求1所述的濕蒸汽干度測量方法，其特征在于：在所述步驟1.4之后，還包括步驟：

1.5利用所述濕蒸汽的溫度、壓力和介電常數計算出干飽和蒸汽和飽和水的密度以及介電常數；

1.6利用所述濕蒸汽介電常數、干飽和蒸汽和飽和水的密度以及介電常數，計算出濕蒸汽中干飽和蒸汽和飽和水所占的體積分數；以及

1.7求出濕蒸汽的干度。