發(fā)布時間：2020-05-22 18:12

【摘要】：水份是固體或液體物料中水的質(zhì)量占總質(zhì)量的百分數(shù),是物質(zhì)中最重要的參數(shù)之一,對物料的性能有著重大影響。水份的定量測量是物質(zhì)理化分析的重要指標。在生產(chǎn)生活中,因為水份測量的不及時造成的經(jīng)濟損失是巨大的,所以快速、準確地測量物料的水份占比是具有重大意義的。只有快速、準確地得到水份數(shù)據(jù),才能對生產(chǎn)進行有效控制,達到最優(yōu)化的生產(chǎn)效率。微波法具有測量精度高、范圍寬等優(yōu)點,適合用來實時在線的無損檢測,是一種具有發(fā)展前景的測量方法。本文基于微波諧振法采用微帶諧振環(huán)(MRR)進行測量。利用相關(guān)公式計算基板材料以及微帶線寬度等參數(shù),利用CST軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計并對參數(shù)進行相關(guān)優(yōu)化設(shè)計。將諧振腔的實測結(jié)果與仿真中的數(shù)據(jù)進行對比,微調(diào)仿真中的參數(shù),使之與實測情況一致,即仿真能夠反映實際的測量結(jié)果。文章通過曲線及曲面擬合方法將測量參數(shù)諧振腔的諧振頻率f和品質(zhì)因數(shù)Q與被測物料的介電常數(shù)實部??和介電常數(shù)虛部??進行聯(lián)系,得到相應(yīng)的擬合公式。在基模和高次模條件下對該曲線準確性進行驗證,將已知介電常數(shù)的聚四氟乙烯(PTFE)與有機玻璃塊置入測量系統(tǒng),得到其介電常數(shù),與材料的標準值進行對比,得到介電常數(shù)測量誤差。對實驗進行設(shè)計,對MCC以及沙土進行復(fù)介電常數(shù)的測量。在相同密度的條件下,可以得到物料水份與諧振頻率之間的關(guān)系。分別在基模和高次模條件下對物料復(fù)介電常數(shù)進行測量�？梢园l(fā)現(xiàn)在密度變化時,無論是介電常數(shù)實部還是虛部,其隨密度變化程度較大,無法排除密度影響對物料水份進行測量。根據(jù)混合物料的介電常數(shù)混合原理,本文采用了基于雙參數(shù)法的密度無關(guān)算法。相比于水份的影響,其受密度影響影響較小,可以有效的排除密度影響對水份進行測量�；贛CC和沙土的測量數(shù)據(jù),對密度無關(guān)算子進行計算,得到算子隨水份變化的函數(shù)關(guān)系。對基模和高次模的測量結(jié)果進行分析,得到擴大算子應(yīng)用范圍的方法�；诟嗟臏y量分析測量中的誤差,得到傳感器的精度。
【圖文】：

分裂腔式測量法等[21],大大提高了諧振腔的 Q辨力。隨著衛(wèi)星技術(shù)的進步，利用遙感測量水份測量的研究方向主要是多層介質(zhì)中關(guān)于水代中期開始出現(xiàn)了研制微波含水量測量的一系個國家 30 多家廠商參與水份測試儀的制造。被細胞、食品等數(shù)十種。目前國際上比較先進Hydro-Probe 系列，測量目標主要有沙子混凝土頭，通過 ADC 將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，，度可以達到 0.2%[23]。德國 TEWS-Elektronik 接接觸來測量物料水份。其測量精度為 0.5% HF Sensertechnik 公司的 MOIST D 探頭可以探，測量深度最大可以達到 11cm。探測精度在0.2-0.5%[25]。美國 FIL 公司的 F4000 系列水份達到 0.05%，水份測量范圍為 0-30%[26]。其數(shù)RS485 總線輸入 LCD 進行輸出，其結(jié)構(gòu)如圖 1

長安大學(xué)的郭晨等人利用了微帶諧振環(huán)的技計了一套硬件電路對測量數(shù)據(jù)進行處理，得度對測量的影響，只能由諧振頻率或損耗導(dǎo)大學(xué)的張淑娥研究并設(shè)計了利用諧振腔技術(shù)濕度[31]。山西汾西礦業(yè)集團的郝燕利用 BP 神減法、相移法建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模型，建立份測量的廠商規(guī)模發(fā)展迅速，進一步開發(fā)了創(chuàng)新微波測控技術(shù)有限公司的 HMD-S301G 微理論，其探測深度達到 10cm，精度能夠達到物料的嚴格標定，而且需要物料與探頭進行一款基于自由空間法的水份測量裝置 MSF-3量進行研發(fā)的，測量精度最大可以達到 0.1%1-3 所示。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP212;TQ015.1

【參考文獻】

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本文編號：2676392