港口鐵精礦在線微波水分檢測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-12 23:36
鋼鐵工業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志,作為全球第二大經(jīng)濟(jì)體,中國(guó)對(duì)鐵礦石的需求量不斷增加,進(jìn)口量急劇加大,但因目前港口對(duì)進(jìn)口鐵礦石的水分檢測(cè)還存在很多不足,質(zhì)量糾紛問(wèn)題時(shí)而發(fā)生,給鋼鐵企業(yè)造成嚴(yán)重的損失。因此,根據(jù)港口檢驗(yàn)檢疫部門(mén)提出的在線水分檢測(cè)的迫切需求,探討并開(kāi)發(fā)一種在線鐵礦石水分含量檢測(cè)儀器越顯有必要。本文首先闡述各種水分檢測(cè)方法及其技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,重點(diǎn)分析目前港口普遍采用的烘干稱重法存在的缺陷,傳統(tǒng)方法因取樣點(diǎn)滯后,無(wú)法真實(shí)反映鐵精礦在卸貨和通過(guò)皮帶長(zhǎng)距離運(yùn)輸流失的明水,致使水分檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大偏差,為此,提出利用微波透射法進(jìn)行在線水分檢測(cè)的構(gòu)想。其次,分析了微波水分檢測(cè)的應(yīng)用技術(shù),設(shè)計(jì)了固液兩相混合物介電常數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了微波透射法檢測(cè)鐵精礦水分含量的可行性,獲得了微波檢測(cè)鐵精礦水分的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)進(jìn)一步的理論分析,提出了在線微波水分檢測(cè)的主要性能指標(biāo),設(shè)計(jì)了港口鐵精礦在線微波水分檢測(cè)系統(tǒng)總體方案,主要包括信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)兩大模塊。依據(jù)港口的實(shí)際作業(yè)環(huán)境和特殊要求,研制了一款鐵精礦微波水分檢測(cè)專用傳感器,其性能指標(biāo)VSWR(駐波比)為1.053、增益為16.85dB...
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)船體吃水線測(cè)量圖1.2(b)北侖港鐵精礦自動(dòng)取樣房該方案首先對(duì)鐵精礦總重進(jìn)行測(cè)量,如圖1.2(a)所示,測(cè)量船體空載和滿載的吃水線;
測(cè)多領(lǐng)域產(chǎn)品的含水量,市場(chǎng)潛力非常巨大。據(jù)調(diào)研,目前最新型的近紅外水分儀是法國(guó) EDIT公司生產(chǎn)的 IRPC 非接觸在線測(cè)量系統(tǒng),它可以在冶金、煙草、食品、木材、紙品加工、建材、化工、礦業(yè)、制藥、能源等領(lǐng)域中運(yùn)用,圖 1.3 是其用于測(cè)量粘土含水率的情況。圖 1.3 IRPC 測(cè)量粘土中的含水率從圖 1.3 可以看到,該水分檢測(cè)系統(tǒng)的傳感器安裝在傳送帶靠近卸貨的地方,可以實(shí)時(shí)測(cè)定粘土中的水分含量。⑶ 中子法[19]中子式水分儀工作原理:中子源發(fā)射快中子,與水分子中的氫原子核相碰撞后,該快中子減速為慢中子,通過(guò)測(cè)定慢中子的密度計(jì)算出氫的物質(zhì)的量,進(jìn)而可以知道水分的含量。碰撞后損失的能量可表示為: = (1 1 1)2(1.6)
圖 2.1(a)透射波法 圖 2.1(b)反射波法(a)為空間透射波法,在待測(cè)物料的兩側(cè)有一對(duì)發(fā)射和接收天線。在真、各向同性的理想介質(zhì)中傳播時(shí),電磁波應(yīng)該是一個(gè)平面波,但在實(shí)際的種因素的影響,并不是一個(gè)平面波。由于被檢測(cè)物質(zhì)是不均勻的,當(dāng)微可能發(fā)生繞射和反射等現(xiàn)象,這就將導(dǎo)致結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此在實(shí)際應(yīng):要求待測(cè)的樣品足夠大;樣品距離發(fā)射和接收天線的近些;在待測(cè)樣物質(zhì)。以減少微波繞射和反射引起的測(cè)量誤差,保證只有穿過(guò)待測(cè)樣品天線的接收端。(b)為空間反射波法,如圖所示,只有一個(gè)天線,該天線既做發(fā)射天線收的是微波碰到待測(cè)樣品后反射回來(lái)的電磁波。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單分辨率不高,適用于含水量較低的物質(zhì)水分檢測(cè)。實(shí)際應(yīng)用中,為了提要調(diào)節(jié)待測(cè)樣品在空間中的位置。腔法原理就是:利用電磁振蕩的諧振現(xiàn)象,將微波信號(hào)源產(chǎn)生的調(diào)頻信號(hào)通別送入基準(zhǔn)腔和測(cè)試腔中,再經(jīng)過(guò)檢波器輸出的信號(hào)送入示波器。它具
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FMCW測(cè)距雷達(dá)圓錐喇叭天線波導(dǎo)激勵(lì)分析[J]. 陳愛(ài)勇,賀亞利. 無(wú)線互聯(lián)科技. 2014(01)
[2]微波檢測(cè)糧倉(cāng)儲(chǔ)糧水分技術(shù)的研究[J]. 蔣玉英,張?jiān)?葛宏義. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(29)
[3]基于微波的糧食水分檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 偉利國(guó),張小超,李福超,李卓立. 電子設(shè)計(jì)工程. 2010(04)
[4]趨膚效應(yīng)的理論研究與解析計(jì)算[J]. 石東平,唐祖義,陳武. 重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[5]電介質(zhì)極化的研究[J]. 任麗英,于斌. 西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[6]微波通信簡(jiǎn)史及基本特點(diǎn)[J]. 劉濤,邊新輝. 科技信息(學(xué)術(shù)研究). 2008(25)
[7]微波技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用綜述[J]. 趙寶亮,趙峰. 中國(guó)科技信息. 2007(20)
[8]微波檢測(cè)在煙草水分檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 朱小會(huì),陳艷,姚毅. 中國(guó)西部科技(學(xué)術(shù)). 2007(09)
[9]微波水分測(cè)量的研究[J]. 徐浩,葉明. 傳感器與微系統(tǒng). 2007(05)
[10]介電常數(shù)的概念研究[J]. 武岳山,于利亞. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(02)
碩士論文
[1]鐵精礦水分微波檢測(cè)儀研發(fā)[D]. 伍玉濤.杭州電子科技大學(xué) 2013
[2]紅外光譜法對(duì)玉米粉和乙醇中水分含量的檢測(cè)研究[D]. 劉世龍.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2010
[3]近紅外型砂水分儀設(shè)計(jì)及外界因素對(duì)儀器精度影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 居啟明.吉林大學(xué) 2007
[4]基于微波測(cè)量原理的單板含水率在線測(cè)量系統(tǒng)[D]. 蔣蓓.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[5]微波密度濕度檢測(cè)儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 朱立軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
[6]基于微波透射法測(cè)量油水兩相流分相含率的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李志茂.浙江大學(xué) 2006
[7]微波法測(cè)量粉粒物料水分研究[D]. 劉偉光.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3585661
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)船體吃水線測(cè)量圖1.2(b)北侖港鐵精礦自動(dòng)取樣房該方案首先對(duì)鐵精礦總重進(jìn)行測(cè)量,如圖1.2(a)所示,測(cè)量船體空載和滿載的吃水線;
測(cè)多領(lǐng)域產(chǎn)品的含水量,市場(chǎng)潛力非常巨大。據(jù)調(diào)研,目前最新型的近紅外水分儀是法國(guó) EDIT公司生產(chǎn)的 IRPC 非接觸在線測(cè)量系統(tǒng),它可以在冶金、煙草、食品、木材、紙品加工、建材、化工、礦業(yè)、制藥、能源等領(lǐng)域中運(yùn)用,圖 1.3 是其用于測(cè)量粘土含水率的情況。圖 1.3 IRPC 測(cè)量粘土中的含水率從圖 1.3 可以看到,該水分檢測(cè)系統(tǒng)的傳感器安裝在傳送帶靠近卸貨的地方,可以實(shí)時(shí)測(cè)定粘土中的水分含量。⑶ 中子法[19]中子式水分儀工作原理:中子源發(fā)射快中子,與水分子中的氫原子核相碰撞后,該快中子減速為慢中子,通過(guò)測(cè)定慢中子的密度計(jì)算出氫的物質(zhì)的量,進(jìn)而可以知道水分的含量。碰撞后損失的能量可表示為: = (1 1 1)2(1.6)
圖 2.1(a)透射波法 圖 2.1(b)反射波法(a)為空間透射波法,在待測(cè)物料的兩側(cè)有一對(duì)發(fā)射和接收天線。在真、各向同性的理想介質(zhì)中傳播時(shí),電磁波應(yīng)該是一個(gè)平面波,但在實(shí)際的種因素的影響,并不是一個(gè)平面波。由于被檢測(cè)物質(zhì)是不均勻的,當(dāng)微可能發(fā)生繞射和反射等現(xiàn)象,這就將導(dǎo)致結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此在實(shí)際應(yīng):要求待測(cè)的樣品足夠大;樣品距離發(fā)射和接收天線的近些;在待測(cè)樣物質(zhì)。以減少微波繞射和反射引起的測(cè)量誤差,保證只有穿過(guò)待測(cè)樣品天線的接收端。(b)為空間反射波法,如圖所示,只有一個(gè)天線,該天線既做發(fā)射天線收的是微波碰到待測(cè)樣品后反射回來(lái)的電磁波。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單分辨率不高,適用于含水量較低的物質(zhì)水分檢測(cè)。實(shí)際應(yīng)用中,為了提要調(diào)節(jié)待測(cè)樣品在空間中的位置。腔法原理就是:利用電磁振蕩的諧振現(xiàn)象,將微波信號(hào)源產(chǎn)生的調(diào)頻信號(hào)通別送入基準(zhǔn)腔和測(cè)試腔中,再經(jīng)過(guò)檢波器輸出的信號(hào)送入示波器。它具
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]FMCW測(cè)距雷達(dá)圓錐喇叭天線波導(dǎo)激勵(lì)分析[J]. 陳愛(ài)勇,賀亞利. 無(wú)線互聯(lián)科技. 2014(01)
[2]微波檢測(cè)糧倉(cāng)儲(chǔ)糧水分技術(shù)的研究[J]. 蔣玉英,張?jiān)?葛宏義. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(29)
[3]基于微波的糧食水分檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 偉利國(guó),張小超,李福超,李卓立. 電子設(shè)計(jì)工程. 2010(04)
[4]趨膚效應(yīng)的理論研究與解析計(jì)算[J]. 石東平,唐祖義,陳武. 重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[5]電介質(zhì)極化的研究[J]. 任麗英,于斌. 西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(06)
[6]微波通信簡(jiǎn)史及基本特點(diǎn)[J]. 劉濤,邊新輝. 科技信息(學(xué)術(shù)研究). 2008(25)
[7]微波技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用綜述[J]. 趙寶亮,趙峰. 中國(guó)科技信息. 2007(20)
[8]微波檢測(cè)在煙草水分檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 朱小會(huì),陳艷,姚毅. 中國(guó)西部科技(學(xué)術(shù)). 2007(09)
[9]微波水分測(cè)量的研究[J]. 徐浩,葉明. 傳感器與微系統(tǒng). 2007(05)
[10]介電常數(shù)的概念研究[J]. 武岳山,于利亞. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(02)
碩士論文
[1]鐵精礦水分微波檢測(cè)儀研發(fā)[D]. 伍玉濤.杭州電子科技大學(xué) 2013
[2]紅外光譜法對(duì)玉米粉和乙醇中水分含量的檢測(cè)研究[D]. 劉世龍.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2010
[3]近紅外型砂水分儀設(shè)計(jì)及外界因素對(duì)儀器精度影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 居啟明.吉林大學(xué) 2007
[4]基于微波測(cè)量原理的單板含水率在線測(cè)量系統(tǒng)[D]. 蔣蓓.北京林業(yè)大學(xué) 2007
[5]微波密度濕度檢測(cè)儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 朱立軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
[6]基于微波透射法測(cè)量油水兩相流分相含率的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李志茂.浙江大學(xué) 2006
[7]微波法測(cè)量粉粒物料水分研究[D]. 劉偉光.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3585661
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/yjlw/3585661.html
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