[其他]用于測(cè)定精煤中全水份的微波測(cè)水儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86205895
• 申請(qǐng)日: 1986-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN86205895U
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金柱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煤炭部煤炭科學(xué)研究院唐山分院
• 主分類號(hào): G01N22/04
• 分類號(hào): G01N22/04
• 代理公司: 煤炭部煤炭科學(xué)研究院專利事務(wù)部
• 代理人: 劉文山

本實(shí)用新型屬于微波測(cè)量?jī)x表。

在本實(shí)用新型以前，選煤廠發(fā)車的商品精煤全水份的測(cè)定，一直是沿用傳統(tǒng)的烘干稱重法（如國(guó)際GB211－84《煤中全水份的測(cè)定方法》，需要煤樣量大、操作麻煩、測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，一般雙樣測(cè)定至少需要80分鐘以上。

最近國(guó)內(nèi)出現(xiàn)一種WB－1型微波煤水份快速測(cè)定儀（“選煤技術(shù)”1986年一期），它是直波導(dǎo)、喇叭天線結(jié)構(gòu)，利用衰減測(cè)量方法，并以模擬表指示，操作復(fù)雜，要求被測(cè)煤樣的粒度小于3毫米，測(cè)量精度為±1％，不能滿足國(guó)標(biāo)GB211－84的規(guī)定，只能應(yīng)用于生產(chǎn)工藝的檢查。

其他領(lǐng)域，如糧食、石油、土壤、化肥、水泥等物料所使用的微波測(cè)水儀的結(jié)構(gòu)與本實(shí)用新型不同，因?yàn)檫@些物料的粒度組成、含水狀態(tài)與精煤比較相差很大，不能直接轉(zhuǎn)用于精煤全水份的測(cè)定。

本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種快速測(cè)定精煤中全水份的微波測(cè)水儀，測(cè)量精度滿足國(guó)標(biāo)GB211－84的要求，用以代替現(xiàn)行的烘干稱重法。

用微波測(cè)定煤的水份是把煤看作微波波段里的電介質(zhì)，通常煤的介電常數(shù)是3，水的介電常數(shù)是65－75，則煤和水混合后介電常數(shù)主要取決于水的介電常數(shù)。微波通過含水的煤炭傳輸，對(duì)微波信號(hào)的影響程度，也主要取決于煤炭含水的大小。本儀器采用了E－H調(diào)諧器，它依據(jù)微波測(cè)量理論，微波在測(cè)量系統(tǒng)中的反射系數(shù)：

r＝Acos（K－φ）e^{J（K－φ）}

式中A是常數(shù)；K是E－H調(diào)諧器的H臂反射相位角；φ是E－H調(diào)諧器的E臂反射相位角。

微波信號(hào)通過不同含水量的煤樣時(shí)，將引起E－H調(diào)諧器H臂端的阻抗變化，并使其反射系數(shù)發(fā)生變化。

根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型的特征：微波源［1］發(fā)出的微波信號(hào)，經(jīng)E－H調(diào)諧器［5］饋入自動(dòng)平衡取樣器［7］中的被測(cè)物料試樣傳輸，其反射信號(hào)經(jīng)E－H調(diào)諧器［5］2端口饋入微波探頭［8］，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷骱练盘?hào)，該信號(hào)經(jīng)前置放大器［21］、反相器［22］、校正放大器［23］的處理轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，一路由顯示器［24］直接顯示出被測(cè)物料試樣的全水分測(cè)量值，另一路經(jīng)V／F轉(zhuǎn)換器［25］、讀數(shù)寄存器［26］、程控器［27］及打印機(jī)［28］順序打印出試樣全水份測(cè)定值。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖一所示，本實(shí)用新型的原理方框圖。

附圖二所示，自動(dòng)平衡取樣器的結(jié)構(gòu)。

附圖三所示，附圖二沿A－A的剖面圖。

參照附圖一，本儀器劃分為微波測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)處理及顯示打印系統(tǒng)、總控系統(tǒng)及電源系統(tǒng)。

1.微波測(cè)量系統(tǒng)：

它由微波源［1］、E－H調(diào)諧器［5］、自動(dòng)平衡取樣器［7］及微波探頭［8］所組成。其中微波源［1］采用頻率范圍fo＝4.0－4.3GHz波導(dǎo)型耿氏固態(tài)源。所說的E－H調(diào)諧器［5］是由頻率范圍3.95－5.85GHz的ED－5／008型魔T［3］、BD－5／018型可變電抗［4］及隔離器［2］、［6］所構(gòu)成。一個(gè)前隔離器［2］的輸入端口與微波源［1］的輸出端口連接，該隔離器［2］的輸出端口與魔T［3］的1端口連接；另一個(gè)后隔離器［6］的輸入端口與魔T［3］的2端口連接，該隔離器［6］的輸出端口與微波探頭［8］的輸入端口連接；魔T［3］的E臂端口與可變電抗［4］端口連接，魔T［3］的H臂端口與自動(dòng)平衡取樣器［7］的測(cè)量口［10］（見附圖3）連接。