專利名稱：溶液水分測(cè)定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水份測(cè)定儀，特別涉及一種溶液水份測(cè)定儀。
測(cè)量溶液中水份含量的方法(1)蒸餾法，如測(cè)量石油中的水份含量的方法為將石油與汽油各取500克，混合后加熱，由所蒸餾出的水來(lái)估計(jì)石油中的含水量。此法費(fèi)時(shí)，費(fèi)電且誤差很難估計(jì)；(2)中子法，它是利用中子射線在穿透被測(cè)物時(shí)，由于被測(cè)物中含水量不同，產(chǎn)生的衰減也不同，從而可用衰減的大小來(lái)確定物質(zhì)中含水量的多少。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是快速、誤差小，缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，測(cè)量范圍小。這種方法如果屏蔽不好，易造成射線泄漏，以致污染環(huán)境，故很多操作人員存在恐懼心理，使其較難推廣應(yīng)用；(3)比重法，這種方法價(jià)格低廉，操作方便，但測(cè)量誤差很大；(4)波譜法，此法測(cè)量精度高，但價(jià)格十分昂貴，使用單位無(wú)法承受。
50年代初，英國(guó)人Waston發(fā)現(xiàn)，微波透過(guò)墻體所產(chǎn)生的衰減量的大小與墻體內(nèi)含水量的多少呈線性關(guān)系。從而奠定了微波測(cè)濕的基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)起步于60年代中期，三十多年來(lái)，微波測(cè)濕技術(shù)已廣泛應(yīng)用于輕工、紡織、石油、化工、農(nóng)林、氣象等部門(mén)，但也存在著若干問(wèn)題；(1)測(cè)試結(jié)果受環(huán)境溫度的影響，故需要恒濕測(cè)試；(2)測(cè)量誤差偏大；(3)操用比較繁瑣。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種微波溶液水份測(cè)定儀，采用特制的檢波器和傳感器，用以補(bǔ)償溫度效應(yīng)，具有測(cè)試準(zhǔn)確、操作方便、周期短、長(zhǎng)期工作性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型包括一體效應(yīng)振蕩器，與體效應(yīng)振蕩器依次連接的前隔離器，電調(diào)衰減器、后隔離器、液體傳感器、檢波器；檢波器通過(guò)導(dǎo)線與－A／D變換器相連，A／D變換器與一微機(jī)相連；體效應(yīng)振蕩器、電調(diào)衰減器和微機(jī)均由直流電源供電；微機(jī)上可連接有顯示器和打印機(jī)。
體效應(yīng)振蕩器產(chǎn)生微波信號(hào)經(jīng)過(guò)前隔離器、電調(diào)衰減器、后隔離器后穿過(guò)液體傳感器由檢波器檢出其功率大小，檢出值送入A／D變換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，當(dāng)穿過(guò)液體傳感器的溶液中的水份發(fā)生變化時(shí)，所檢出的微波功率信號(hào)也隨之變化，其關(guān)系單值對(duì)應(yīng)。A／D變換器獲得的數(shù)字信號(hào)送給微機(jī)，由微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果由顯示器顯示或打印機(jī)打印。
微機(jī)將所采集的數(shù)據(jù)均值化，然后將數(shù)據(jù)均值與相應(yīng)的溶液對(duì)照曲線進(jìn)行比較，得出該溶液中水份的百分比含量。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是前、后隔離器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是檢波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是液體傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是測(cè)試軟件框圖。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)的說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型包括一體效應(yīng)振蕩器(1)，體效應(yīng)振蕩器(1)通過(guò)螺釘與前隔離器(2)相連接，前隔離器(2)后依次連接有電調(diào)衰減器(3)、后隔離器(4)、液體傳感器(5)、檢波器(6)，檢波器(6)的檢波信號(hào)輸出口通過(guò)導(dǎo)線與A／D變換器(10)模擬輸出端相連接，A／D變換器(10)通過(guò)數(shù)據(jù)總線與微機(jī)(11)的數(shù)據(jù)總線相連接。體效應(yīng)振蕩器(1)、電調(diào)衰減器(3)、微機(jī)(11)由直流電源(7)分別供電。微機(jī)(11)上連接有顯示器(8)和打印機(jī)(9)。
體效應(yīng)振蕩器(1)產(chǎn)生微波信號(hào)經(jīng)過(guò)前隔離器(2)、電調(diào)衰減器(3)、后隔離器(4)后穿過(guò)液體傳感器(5)由檢波器(6)檢出其功率大小，檢出值送入A／D變換器(10)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，當(dāng)穿過(guò)液體傳感器(5)的溶液中的水份發(fā)生變化時(shí)，所檢出的微波功率信號(hào)也隨之變化，其關(guān)系單值對(duì)應(yīng)。A／D變換器(10)獲得的數(shù)據(jù)信號(hào)送給微機(jī)(11)，由微機(jī)(11)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果由顯示器(8)顯示或打印機(jī)(9)打印。
所說(shuō)的體效應(yīng)振蕩器(1)是一般的體效應(yīng)振蕩器，其機(jī)理是產(chǎn)生微波信號(hào)，例如，可選用國(guó)營(yíng)亞光電工廠生產(chǎn)的VTZ5型體效應(yīng)振蕩器，工作頻率為9375千赫，輸出功率約30－50毫瓦。
參照?qǐng)D2，所說(shuō)的前、后隔離器(2)、(4)包括一波導(dǎo)(13)，波導(dǎo)(13)的窄邊上貼有吸收片(12)，其目的是吸收高次模、減少微波系統(tǒng)的反射波。
所說(shuō)的電調(diào)衰減器(3)是一般的電調(diào)衰減器，其功能是控制加到微波傳感器上的微波功率，并可以補(bǔ)償體效應(yīng)振蕩器的溫度特性。例如，可選用亞光電工廠生產(chǎn)的VJ3厘米波導(dǎo)型電調(diào)衰減器，工作中心頻率為9.4×109赫茲，插損為0.2分貝，隔離度≥20分貝，工作電流＜6毫安。
參照?qǐng)D3，所說(shuō)的檢波器(6)包括一檢波座(14)，檢波座(14)的后端粘有吸收片(15)，其目的是將通過(guò)檢波器的剩余能量吸收掉，以減少對(duì)系統(tǒng)的反射并改善檢波器的溫度特性。
參照?qǐng)D4，所說(shuō)的液體傳感器(5)包括一個(gè)波導(dǎo)(16)，波導(dǎo)(16)寬邊中央處開(kāi)孔內(nèi)插有液體通流管(17)，通流管(17)可由玻璃、有機(jī)玻璃、聚四氟乙烯等材料加工而成。
參照?qǐng)D5，微機(jī)(11)通電、開(kāi)機(jī)后，程序自動(dòng)進(jìn)行初始化工作，檢查面板開(kāi)關(guān)設(shè)置情況，然后通過(guò)A／D變換器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，微機(jī)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和處理，將處理的測(cè)試結(jié)果在顯示器上顯示出來(lái)或由打印機(jī)打印出來(lái)。
由此可見(jiàn)，由于采用了電調(diào)衰減器進(jìn)行溫度補(bǔ)償以及檢波器對(duì)剩余功率的吸收，因而本測(cè)定儀不受環(huán)境溫度的影響；又由于前、后隔離器的引入及對(duì)液體傳感器的特殊設(shè)計(jì)，因而，本測(cè)定儀測(cè)試準(zhǔn)確、一致性好、長(zhǎng)期工作性能穩(wěn)定；由于引入微機(jī)處理系統(tǒng)，本測(cè)定儀操作方便、顯示直觀、并能打印出測(cè)試結(jié)果。
權(quán)利要求1.溶液水份測(cè)定儀，包括一體效應(yīng)振蕩器，與體效應(yīng)振蕩器依次連接的前隔離器、電調(diào)衰減器、后隔離器、液體傳感器、檢波器，本實(shí)用新型的特征是，(1)所說(shuō)的檢波器通過(guò)導(dǎo)線與A/D變換器相連接，A/D變換器與微機(jī)相連接，(2)所說(shuō)的前、后隔離器包括一波導(dǎo)，波導(dǎo)的窄邊上貼有吸收片，(3)所說(shuō)的檢波器的檢波座的后端粘有吸收片，(4)所說(shuō)的液體傳感器包括一波導(dǎo)，波導(dǎo)寬邊中央處開(kāi)孔內(nèi)插有液體通流管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液水份測(cè)定儀，其特征在于，所說(shuō)的微機(jī)配置有顯示器和打印機(jī)。
專利摘要一種廣泛應(yīng)用于石油、化工、、電子等領(lǐng)域的溶液水分測(cè)定儀，包括一體效應(yīng)振蕩器及與其依次連接的前隔離器、電調(diào)衰減器、后隔離器、液體傳感器、檢波器，檢波器通過(guò)導(dǎo)線與-A/D變換器相連接，A/D變換器與一微機(jī)相連接，通過(guò)測(cè)定穿過(guò)溶液后微波功率的變化就可方便地測(cè)定出溶液中的水分，具有測(cè)試準(zhǔn)確，操作方便，周期短，長(zhǎng)期工作性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/00GK2123768SQ92222559
公開(kāi)日1992年12月2日 申請(qǐng)日期1992年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月21日
發(fā)明者曹峻, 傅君眉, 王萱, 張峰 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)