[發明專利]基于微波共振吸收的鐵礦分析方法及裝置

有效

• 申請號: 201310438251.3
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103472073A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 聞心怡;王磊;陳虹;錢家昌;趙愛國;肖前進;張輝意;夏興隆
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;胡紅林

1.一種基于微波共振吸收的鐵礦分析方法，其特征在于，包括：

將待測的鐵礦粉末樣品置于磁場空間中，所述磁場空間包括磁場方向相互垂直的一低頻磁場及一高頻微波磁場；

改變所述低頻磁場的強度，檢測不同低頻磁場強度下經所述鐵礦粉末樣品吸收后的微波能量；

對經所述鐵礦粉末樣品吸收后的微波能量進行積分，得到所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線；

將所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線與各種成分的標準曲線進行比對獲得所述鐵礦粉末樣品中的成分，以及與標準樣品的微波共振曲線相比獲得所述鐵礦粉末樣品中各成分的比例。

2.根據權利要求1所述基于微波共振吸收的鐵礦分析方法，其特征在于，所述獲得所述鐵礦粉末樣品中各成分的比例包括：

分別測量相同質量的不同成分的標準微波共振曲線；

計算所述標準微波共振曲線中各成分對應曲線所覆蓋面積的標準比值；

參考所述標準微波共振曲線所對應的橫坐標，對所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線中各對應成分進行標定；

使用多峰擬合方法對所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線各成分的峰進行分離，計算各峰覆蓋面積的實測比值；

將標準比值和實測比值中相同成分相比后再與其它成分相比，從而得到各成分的質量比例。

3.根據權利要求1或2所述基于微波共振吸收的鐵礦分析方法，其特征在于：所述低頻磁場的磁場方向還疊加另一幅度調制磁場。

4.根據權利要求3所述基于微波共振吸收的鐵礦石分析方法，其特征在于：

所述低頻磁場強度在0～3500Oe范圍內連續可調，所述調制磁場強度小于100Oe；

所述高頻微波磁場的頻率在X波段范圍內，所述調制磁場的頻率為10～100Hz。

5.一種基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，包括：

一微波循環器，其包括三個端口，所述三個端口分別連接有入射波導、檢測波導和用于放置待測鐵礦粉末樣品的短路波導，所述入射波導和檢測波導位于一直線上，所述短路波導與所述直線垂直；

一微波源，與所述入射波導連接；

一電磁鐵，包括兩個鐵芯，所述短路波導位于所述兩個鐵芯之間的間隙中；以及

一檢波二極管，與所述檢測波導連接；

所述微波源產生的高頻微波從入射波導進入微波循環器，微波循環器控制高頻微波的傳輸方向，將入射波導中的高頻微波傳入短路波導中，高頻微波在短路波導底部反射后再經循環器傳入檢測波導，進入短路波導中的高頻微波與電磁鐵產生的低頻磁場在空間上相互垂直。

6.根據權利要求5所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，所述電磁鐵還包括：

一亥姆霍茲調制線圈，繞于所述兩鐵芯上；以及

一音頻放大器，其輸出端與所述亥姆霍茲調制線圈連接。

7.根據權利要求6所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，還包括：

一鎖相放大器，其參考頻率輸出端連接于所述音頻放大器的輸入端，其輸入端與所述檢波二極管輸出端連接。

8.根據權利要求7所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，還包括：

一隔離放大器，連接于所述檢波二極管輸出端與鎖相放大器的輸入端。

9.根據權利要求8所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，還包括：

一霍爾探針，設于所述兩個鐵芯之間的間隙中；以及

一高斯計，與所述霍爾探針連接。

10.根據權利要求9所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，還包括：

一計算機；以及

一數據總線，所述計算機、鎖相放大器、高斯計分別連接于該數據總線上。