[發(fā)明專(zhuān)利]化學(xué)物質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)量裝置的尺寸確定方法以及測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810656053.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110441611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃卡瑪;楊陽(yáng);朱鏵丞;劉長(zhǎng)軍;陳星
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R27/26
• 分類(lèi)號(hào): G01R27/26;G01R1/04
• 代理公司: 昆明合眾智信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 53113
• 代理人: 劉靜怡

1.一種化學(xué)物質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)量裝置的腔體本體尺寸確定方法，包括以下步驟：

S101、計(jì)算腔體本體不同尺寸時(shí)腔體內(nèi)部材料所對(duì)應(yīng)的S參數(shù)的單調(diào)性，以確定單調(diào)性曲線(xiàn)變化最優(yōu)的一個(gè)測(cè)量裝置所對(duì)應(yīng)的尺寸，其中，所述尺寸包括腔體本體的高度、腔體本體的相對(duì)壁之間的直線(xiàn)距離；

S102、以單調(diào)性最優(yōu)的尺寸所對(duì)應(yīng)的腔體本體為模型，制作腔體本體；其中，所述制作成型的腔體本體的一端為具有開(kāi)口的開(kāi)口端，遠(yuǎn)離所述開(kāi)口端的一端為具有底壁的封閉端；

S103、使制作成型的腔體本體與矢網(wǎng)分析儀連接，其中，使一同軸導(dǎo)體饋線(xiàn)的第一端與所述矢網(wǎng)分析儀導(dǎo)電連接，使所述同軸導(dǎo)體饋線(xiàn)的第二端穿過(guò)所述封閉端的底壁探入至所述腔體本體內(nèi)；

S104、選取介電常數(shù)實(shí)部參數(shù)集合內(nèi)的最小值或接近最小值的一個(gè)介電系數(shù)其對(duì)應(yīng)的物質(zhì)作為第一物質(zhì)，選取最大值或者靠近最大值的一個(gè)介電系數(shù)其對(duì)應(yīng)的物質(zhì)稱(chēng)之為第二物質(zhì)，將該第一物質(zhì)及第二物質(zhì)獨(dú)立的放入所述制作成型的腔體本體中，以通過(guò)所述矢網(wǎng)分析儀分別測(cè)量所述第一物質(zhì)及第二物質(zhì)的S參數(shù)，從而根據(jù)實(shí)際測(cè)量得到的S參數(shù)與上述仿真計(jì)算得到的最優(yōu)的單調(diào)性變化曲線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的S參數(shù)進(jìn)行對(duì)比；

S105、若對(duì)比后的誤差小于一預(yù)定值時(shí)，則將該腔體本體視為最佳尺寸的腔體本體。

2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)物質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)量裝置的腔體本體尺寸確定方法，其特征在于，在S101步驟中：

計(jì)算腔體本體不同尺寸時(shí)腔體內(nèi)部材料的介電常數(shù)實(shí)部為1-80所對(duì)應(yīng)的S參數(shù)的單調(diào)性，以確定單調(diào)性曲線(xiàn)變化最優(yōu)的一個(gè)測(cè)量裝置所對(duì)應(yīng)的尺寸，其中，所述尺寸包括腔體本體的高度、腔體本體的相對(duì)壁之間的直線(xiàn)距離。

3.權(quán)利要求1所述的化學(xué)物質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)量裝置的腔體本體尺寸確定方法，其特征在于，在S101步驟中，通過(guò)FDTD算法計(jì)算測(cè)量腔體不同尺寸所對(duì)應(yīng)的S參數(shù)的單調(diào)性。

4.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)物質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)量裝置的腔體本體尺寸確定方法，其特征在于，所述S101步驟包括以下子步驟：

S1011、獲取腔體本體的形狀模型，將該形狀模型導(dǎo)入至FDTD算法或comsol軟件中，其中，所述腔體本體的形狀模型呈圓柱形；

S1012、為所述腔體本體的形狀模型設(shè)置若干個(gè)尺寸，在每一個(gè)尺寸基礎(chǔ)上，模擬腔體內(nèi)放置不同介電常數(shù)系數(shù)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)，并對(duì)其進(jìn)行掃描S參數(shù)，以得到每一個(gè)尺寸下不同介電系數(shù)對(duì)應(yīng)的S參數(shù)是否單調(diào)，以及獲得所述反射參數(shù)單調(diào)性變化曲線(xiàn)最優(yōu)的一個(gè)腔體本體尺寸，其中，所述腔體本體尺寸包括所述圓柱形腔體本體的直徑以及高度。

5.如權(quán)利要求3所述的化學(xué)物質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)量裝置的腔體本體尺寸確定方法，其特征在于，在S104步驟中，還選取介電常數(shù)實(shí)部參數(shù)集合內(nèi)的中間值或者中間值附近的介電系數(shù)對(duì)應(yīng)的第三物質(zhì)，將該第三物質(zhì)放入所述制作成型的腔體本體中，以通過(guò)所述矢網(wǎng)分析儀測(cè)量所述第三物質(zhì)的S參數(shù)，從而根據(jù)測(cè)量得到的S參數(shù)與上述最優(yōu)的單調(diào)性變化曲線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的S參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。

6.如權(quán)利要求4所述的化學(xué)物質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)量裝置的腔體本體尺寸確定方法，其特征在于：

分別腔體本體中空載、甲醇、水的S參數(shù)，以根據(jù)測(cè)量得到的S參數(shù)與上述最優(yōu)的單調(diào)性曲線(xiàn)中對(duì)應(yīng)的S參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。

7.一種化學(xué)物質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測(cè)量裝置，其特征在于：包括矢網(wǎng)分析儀以及與所述矢網(wǎng)分析儀導(dǎo)電連接且用于容置待測(cè)化學(xué)物質(zhì)的測(cè)量腔體；

所述測(cè)量腔體包括所述腔體本體，所述腔體本體的一端為具有開(kāi)口的開(kāi)口端，遠(yuǎn)離所述開(kāi)口端的一端為具有底壁的封閉端；所述測(cè)量腔體還包括一與所述腔體本體的開(kāi)口端蓋合的蓋體、以及設(shè)于所述封閉端的底壁上的與腔體同軸的同軸導(dǎo)體饋線(xiàn)；所述同軸導(dǎo)體饋線(xiàn)的第一端與所述矢網(wǎng)分析儀導(dǎo)電連接，第二端穿過(guò)所述封閉端的底壁以探入所述腔體本體內(nèi)；所述腔體本體尺寸通過(guò)上述權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述任一項(xiàng)所述的尺寸確定方法得到。