[實用新型]一種用于蒸汽在線濕度測量的壓力補償微波諧振腔

有效

• 申請號: 201620042483.6
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN205301207U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 李恒凡;韓中合;趙豫晉;錢江波
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及一種用于蒸汽在線濕度測量的壓力補償微波諧振腔，屬測試技術領域。

背景技術

濕蒸汽廣泛存在于火電站凝汽式汽輪機低壓缸的末幾級和水冷堆核電汽輪機的全部級，濕蒸汽的存在主要給汽輪機的運行帶來兩方面的問題：一是由于蒸汽的非平衡流動帶來的熱力學損失、濕汽損失、水滴與主流的相對流動和水滴與葉片的撞擊等會引起工作在濕蒸汽區的汽輪機級效率降低；二是濕蒸汽中的小水滴會侵蝕汽輪機的葉片，使葉片表面變得粗糙，出現凹坑，乃至斷裂，嚴重影響汽輪機的安全運行。汽輪機排汽濕度的精準測定，有助于了解濕度的分布，確定葉片加強防護的方式和位置，確保機組的安全運行；幫助確定濕蒸汽區級效率乃至整個機組效率，優化機組的經濟運行；同時為濕蒸汽區汽輪機級的優化設計提供指導，并給濕蒸汽的形成機理和方式的研究提供幫助。因此，汽輪機內蒸汽濕度的準確測量具有重要的理論意義和實用價值。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于蒸汽在線濕度測量的壓力補償微波諧振腔，它具有結構簡單、加工方便、測量精度高等特點。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：

一種用于蒸汽在線濕度測量的壓力補償微波諧振腔，包括諧振腔主體，諧振腔主體內設有圓柱形腔室，諧振腔主體的左端設有與圓柱形腔室相連通的左端柵格隔離器，在諧振腔主體的右端設有與圓柱形腔室相連通的右端柵格隔離器，諧振腔主體與左端柵格隔離器具有諧振頻率調節及自動壓力補償功能的連接結構：左端柵格隔離器外壁為與圓柱形腔室相適配的圓柱形，在左端柵格隔離器外壁中部設有環形凸臺，左端柵格隔離器的右端部滑配于圓柱形腔室內，環形凸臺右端面與諧振腔主體左端面之間設有彈性墊圈，諧振腔主體設有左端外螺紋，還包括左端螺紋連接件，左端螺紋連接件的右端部設有與諧振腔主體左端外螺紋相適配的左端螺紋連接件內螺紋孔，左端螺紋連接件內螺紋孔的左端設有可使環形凸臺左右滑動的環形滑槽，環形滑槽的左端設有左端柵格隔離器滑配連接孔，環左端螺紋連接件左端面均布多個軸向通孔，通孔、環形滑槽和環形凸臺左端面構成容積隨蒸汽壓力正相關變化的壓力補償室，圓柱形腔室內壁、右端柵格隔離器的左端面和左端柵格隔離器的右端面構成腔體軸長隨蒸汽壓力負相關變化的諧振腔，諧振腔側壁設有耦合件安裝孔。

本實用新型進一步改進在于：

右端柵格隔離器與左端柵格隔離器結構相同，右端柵格隔離器通過右端螺紋連接件與諧振腔主體的右端連接，諧振腔主體設有右端外螺紋，右端螺紋連接件的左端設有與諧振腔主體右端外螺紋相適配的右端螺紋連接件內螺紋孔，右端螺紋連接件內螺紋孔的右側設有右端柵格隔離器滑配連接孔。

左端螺紋連接件和右端螺紋連接件的外端部均為相對稱的楔形。

左端柵格隔離器和右端柵格隔離器的結構為：包括三個同心薄壁圓筒，三個圓筒通過四個間隔90°角的徑向薄壁板固定連接。

左端螺紋連接件的通孔為三個圓周角為60°的扇形孔。

諧振腔主體、左端柵格隔離器、右端柵格隔離器、左端螺紋連接件、右端螺紋連接件和彈性墊圈均為低膨脹系數的相同材質。

測量機理：

在一定壓力、溫度下，濕蒸汽的濕度不同其介電常數也不同，而且兩者一一對應，介電常數的變化會影響諧振腔的諧振頻率，因此，可以通過測量諧振頻率即可間接測量蒸汽濕度。諧振腔一般采用易于加工的圓柱形諧振腔，如果諧振腔的結構、尺寸一定，當濕蒸汽的壓力和溫度已知時，濕蒸汽濕度不同，其介電特性不同，當濕蒸汽流過諧振腔，諧振腔的諧振頻率會發生相應的變化，通過監測濕蒸汽的壓力、溫度和諧振腔的諧振頻率的變化，就可以間接得到濕蒸汽的濕度變化。

在測量過程中，當不同流速的濕蒸氣流過諧振腔時，由于蒸汽的粘性耗散加熱，諧振腔的溫度會發生變化，且流速越大，腔體溫度變化越大，腔體在熱脹的作用下，尺寸發生變化，進而引起諧振頻率變化，影響蒸汽濕度的測量。因此，需要設計一種跟隨流速變化，利用滯止壓力，實現自動調整腔體有效尺寸，減少腔體變形的壓力補償微波諧振腔，以提高測量的精確性和準確性。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：