一種濕蒸汽濕度的光聲差動測量方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，包括：測量通道，內(nèi)部分隔成濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔，濕蒸汽濕度測量光聲腔內(nèi)通入待測的濕蒸汽，干飽和蒸汽對比光聲腔內(nèi)通入與待測的濕蒸汽相對應的用作對比的干飽和蒸汽；激光器，作為激勵源，用于發(fā)出激光照射濕蒸汽和干飽和蒸汽，激發(fā)濕蒸汽和干飽和蒸汽產(chǎn)生超聲波信號；電光調(diào)制器，用于對激光進行調(diào)制；聲傳感器陣列，安裝在濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔沿光程的兩側(cè)側(cè)壁，分別用于測量兩個光聲腔中被激發(fā)產(chǎn)生的超聲波信號；和計算機系統(tǒng)，用于對超聲波信號進行計算分析處理，得到濕蒸汽的濕度。本發(fā)明還公開了一種濕蒸汽濕度的光聲差動測量方法。
【專利說明】一種濕蒸汽濕度的光聲差動測量方法與裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及濕蒸汽濕度測量領域，特別涉及一種采用光聲學原理的，利用差動光聲信號的濕蒸汽濕度測量裝置及方法。
【背景技術】
[0002]通常在火電廠中的大型凝汽式汽輪機的末幾級、核電站中的大型汽輪機、核動力艦船用汽輪機、地熱電站汽輪機、以及中低溫太陽能熱發(fā)電用或鋼鐵、水泥、玻璃、化工等工業(yè)流程中伴生余熱發(fā)電用汽輪機的全部級或大部分級均工作在濕蒸汽狀態(tài)下。在凝汽式汽輪機所發(fā)出的功率中，有10%?20%的功率是在濕蒸汽區(qū)域轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的；核電汽輪機通流部分中，進入高壓缸的新蒸汽濕度通常為0.25%?0.50%，且濕度逐級增大，至高壓缸排汽口濕度達12%?15%，而其低壓缸排汽口濕度一般亦可達12%?14% ;而依據(jù)Baumann法則，汽輪機級內(nèi)出現(xiàn)1%的平均濕度可使效率降低大約1%。
[0003]英國的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，僅由于汽輪機中濕度引起的效率降低帶來的經(jīng)濟損失每年可高達5000萬英鎊。不僅如此，濕蒸汽中高速流動的水滴撞擊葉片表面造成低壓級葉片水蝕，水蝕將影響葉片的強度和振動特性，使葉片變得粗糙，出現(xiàn)凹坑，嚴重時甚至斷裂，最終釀成事故。同時，水蝕也增加了葉片通流部分的流動損失，導致汽輪機的級效率降低可多達0.664%。據(jù)統(tǒng)計，葉片事故在汽輪機各部件中居首位，美國電力研究院EPRI (ElectricPower Research Institute)指出，美國電站汽輪機強迫停運率的70%與葉片損壞有關，且各國統(tǒng)計數(shù)據(jù)還一致表明，葉片事故引起的損失往往占全部損失的一半左右。對于艦船用汽輪機，為了提高可靠性，延長使用壽命和減少維修次數(shù)，也必須采取相應的機內(nèi)除濕技術。由此可見，由濕蒸汽問題所帶來的汽輪機的經(jīng)濟和安全損失是巨大的。
[0004]近年來，隨著火電機組單機容量的增大，以及核電機組裝機比重的增加，由于蒸汽的濕度問題，對汽輪機運行的經(jīng)濟性和安全性的影響更加明顯；另外，新能源的利用如地熱發(fā)電、太陽能熱發(fā)電和余熱利用發(fā)電中，也迫切需要確定濕蒸汽的濕度。在濕蒸汽區(qū)，蒸汽的壓力和溫度不再像過熱區(qū)那樣是各自相互獨立的參數(shù)，所以要確定濕蒸汽的狀態(tài)，除了壓力、溫度以外，還必須要尋找另一個熱力參數(shù)，用測量的方法確定蒸汽的焓、熵比較困難，因此，濕度的測量就成為確定濕蒸汽另一個狀態(tài)參數(shù)的有效手段。如果能準確方便測量濕蒸汽的濕度，不但有助于快速、準確地了解運行于濕蒸汽區(qū)的汽輪機級內(nèi)濕度的徑向、軸向分布以確定汽輪機的效率，給汽輪機的運行操作人員提供準確的運行指標，而且還可以為汽輪機的優(yōu)化設計和改造提供依據(jù)。對汽輪機除濕技術的研究、試驗上也離不開濕度測量技術，其測量數(shù)據(jù)的準確度將直接影響除濕裝置的設計優(yōu)劣，只有準確的蒸汽濕度測量才能對新設計的汽輪機(或汽輪機級)的除濕效果做出準確的判斷。因此，如何實現(xiàn)濕蒸汽濕度的準確、方便、實時測量，成為亟待解決的問題之一，對能源動力等領域有著重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種采用光聲學原理的，利用差動光聲信號的濕蒸汽濕度測量裝置及方法，以達到無擾、非接觸式、連續(xù)、在線、直接、高靈敏度、高精度測量包含直徑從微米(甚至更小)到毫米(甚至更大)的飽和水滴的濕蒸汽濕度的效果。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0006]一種濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，包括:
[0007]測量通道，用于通入待測的濕蒸汽；
[0008]激光器，作為激勵源用于發(fā)出激光照射所述的待測濕蒸汽和與待測的濕蒸汽相對應的用作對比的干飽和蒸汽；
[0009]電光調(diào)制器，位于激光光路上，用于對激光按照預先設計的調(diào)制方法和控制參數(shù)進行調(diào)制；
[0010]分光鏡和反光鏡，位于激光光路上，用于對經(jīng)過電光調(diào)制器調(diào)制過的激光分成相冋的兩束；
[0011]濕蒸汽濕度測量光聲腔，位于測量通道的一側(cè)，用于經(jīng)調(diào)制過的激光照射所述的待測濕蒸汽，激發(fā)濕蒸汽產(chǎn)生超聲波；
[0012]干飽和蒸汽對比光聲腔，與濕蒸汽濕度測量光聲腔并列，位于測量通道的另一側(cè)，用于經(jīng)調(diào)制過的激光照射所述的與待測濕蒸汽相對應的用作對比的干飽和蒸汽(干飽和蒸汽對比光聲腔中的蒸汽處于飽和狀態(tài)，濕度為零)，激發(fā)干飽和蒸汽產(chǎn)生超聲波；
[0013]電加熱裝置，安裝在干飽和蒸汽對比光聲腔前的濕蒸汽通道中，用于加熱通道中的濕蒸汽，使?jié)裾羝械娘柡托∷稳科娠柡驼羝?，從而把濕蒸汽剛好變成溫度、壓力相同的濕度為零的干飽和蒸汽?br> [0014]溫度、壓力測量傳感器，安裝在電加熱裝置后的濕蒸汽通道中，用于測量加熱后的干飽和蒸汽的溫度和壓力；
[0015]電加熱控制器，根據(jù)溫度、壓力測量傳感器測量得到的干飽和蒸汽的溫度和壓力，控制電加熱裝置的運行與停止，把濕蒸汽剛好加熱成溫度、壓力相同的濕度為零的干飽和蒸汽；
[0016]聲傳感器陣列，安裝在濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔沿光程的兩側(cè)側(cè)壁，分別用于檢測兩個光聲腔中被激發(fā)產(chǎn)生的超聲波信號的時空分布；
[0017]差動放大器，把安裝在濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔沿光程的兩側(cè)側(cè)壁的聲傳感器陣列檢測得到的兩組超聲波信號(此時超聲波信號已經(jīng)由聲傳感器轉(zhuǎn)換成電信號了)，分別輸入差動放大器的兩個輸入端，蘊含在這兩組超聲波信號(電信號)中的信息唯一的不同就是第一組信號包含了液相飽和水滴，而第二組信號中沒有(只有單相飽和水蒸氣)，其它包括各種噪聲、飽和水蒸氣中被激發(fā)出的超聲波都相同，由于差動放大器對共模信號有很強的抑制能力，而對輸入信號的差(差模信號)卻有很強的放大作用，因此，經(jīng)過差動放大器的放大，可以得到只包含液相飽和水滴信息的放大后的信號；
[0018]鎖相放大器，利用所述的電光調(diào)制器對激光的調(diào)制方式和控制參數(shù)，如頻率和相位，作為參考信號，對被測超聲波信號(電信號)本身和參考信號同頻(或者倍頻)、同相的分量進行放大，能大幅度抑制噪聲，改善檢測信噪比，具有很高的檢測靈敏度。
[0019]以及計算機系統(tǒng)，用于對所述的超聲波信號(電信號)進行分析處理，得到濕蒸汽的濕度。
[0020]所述測量通道中用隔音、隔熱材料把試驗光聲腔分隔成并列布置的兩個部分，其中第一部分稱為濕蒸汽濕度測量光聲腔，調(diào)制過的激光經(jīng)過分光鏡分光后，分成相同的兩束，其中一束調(diào)制過的激光通過調(diào)焦系統(tǒng)經(jīng)透光窗口進入，在濕蒸汽濕度測量光聲腔沿光程的后側(cè)布置一組聲傳感器陣列，用來檢測濕蒸汽中被激發(fā)出來的超聲波信號的時空分布；另一部分稱為干飽和蒸汽對比光聲腔，在干飽和蒸汽對比光聲腔前的流道中，先布置一組均勻的電加熱裝置和溫度、壓力測量傳感器，電加熱控制器根據(jù)溫度、壓力測量傳感器測量的結果控制電加熱裝置的開啟和關閉(控制溫度比飽和溫度稍高一點點)，目的是為了把濕蒸汽中的飽和液相水全都汽化成飽和水蒸氣，由分光鏡來的另一束調(diào)制過的激光通過調(diào)焦系統(tǒng)經(jīng)透光窗口進入，在干飽和蒸汽對比光聲腔沿光程的前側(cè)布置另一組聲傳感器陣列，用來檢測飽和蒸汽單相流中被激發(fā)出來的超聲波信號的時空分布。
[0021]所述測量通道中濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔的頂部開有透光窗口，調(diào)制過的激光可以穿過所述的透光窗口照射濕蒸汽和干飽和蒸汽。
[0022]所述的光聲學測量裝置還設有位于所述電光調(diào)制器出射光路上的調(diào)焦系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)激光的聚焦程度和準直程度，控制激光以適當?shù)氖霃?、瑞利長度和發(fā)散角照射所述的濕蒸汽和干飽和蒸汽。
[0023]所述的測量裝置還設有分光鏡和反光鏡，位于激光光路上，用于對經(jīng)過電光調(diào)制器調(diào)制過的激光分成相同的兩束。
[0024]所述的聲傳感器陣列和計算機系統(tǒng)之間連接有信號放大模塊；所述的信號放大模塊包括依次連接的差動放大器和鎖相放大器；所述的鎖相放大器還與電光調(diào)制器連接，依據(jù)所述電光調(diào)制器的調(diào)制方式對超聲波信號(電信號)進行放大處理。
[0025]信號放大模塊用于對超聲波信號(電信號)進行放大處理，所述的差動放大器，將濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔中的聲傳感器陣列檢測得到的兩組超聲波信號(電信號)進行差動放大；所述的鎖相放大器利用所述的電光調(diào)制器對激光的調(diào)制方式和控制參數(shù)，如頻率和相位，作為參考信號，對被測超聲波信號(電信號)本身和參考信號同頻(或者倍頻)、同相的分量進行放大，能大幅度抑制噪聲，改善檢測信噪比，具有很高的檢測靈敏度。
[0026]本發(fā)明還提供了一種采用光聲學原理的，利用差動光聲信號的濕蒸汽濕度測量方法，將調(diào)制后的激光分成相同的兩束，分別在濕蒸汽濕度測量光聲腔中照射待測的濕蒸汽，在干飽和蒸汽對比光聲腔中照射經(jīng)過加熱達到飽和的干飽和蒸汽(溫度、壓力相同)，并激發(fā)濕蒸汽和干飽和蒸汽產(chǎn)生超聲波，利用聲傳感器陣列檢測兩組超聲波信號，然后對所述的兩組超聲波信號進行差動放大、鎖相放大后，由計算機系統(tǒng)進行計算、分析和處理，得到濕蒸汽的濕度。
[0027]通過所述的電光調(diào)制器，按照預先設計的調(diào)制方法和控制參數(shù)，控制激勵能量一激光的光強大小及隨時間變化的規(guī)律。
[0028]所述的濕蒸汽受到調(diào)制激光的照射，被激發(fā)產(chǎn)生超聲波，即在濕蒸汽中產(chǎn)生了光聲效應。由于濕蒸汽的汽液兩相處于平衡狀態(tài)，液相飽和水吸收熱量相變汽化，比容增大很多的特點，比通常所指的在單相氣體、液體或固體中的光聲效應更強烈。濕蒸汽濕度的光聲學測量方法idea正是基于此而產(chǎn)生的。思路就是通過研究由于相變汽化增強的光聲效應來達到測量濕蒸汽濕度的目的。通過激光誘導濕蒸汽中的液相汽化增強光聲信號測量蒸汽濕度的方法是根據(jù)已知的光聲腔系統(tǒng)的特征參數(shù)，控制激勵能量輸入一激光的光強大小及隨時間變化，通過測量輸出能量一超聲波信號的強弱、隨時間變化關系及超聲波信號的相位與調(diào)制激光的相位關系，采用光聲技術的量熱方法，測量得到由激光轉(zhuǎn)換成熱的熱量，從而導出因受到加熱濕蒸汽中飽和液相相變汽化，變成飽和水蒸氣的量，再通過傳熱、傳質(zhì)和相變汽化過程規(guī)律及理論模型計算，最終得到未知系統(tǒng)變量一濕蒸汽中飽和水滴的數(shù)目、分布、直徑大小等重要參數(shù)，得到濕蒸汽的濕度。
[0029]本發(fā)明的原理如下:
[0030]濕蒸汽兩相中的液相飽和水滴，在調(diào)制過的激光輻照下，吸收激光的能量，轉(zhuǎn)變?yōu)樗沃兴膬?nèi)能，由于濕蒸汽兩相處于汽液兩相平衡狀態(tài)，飽和水吸收了熱能后發(fā)生相變汽化，而處在兩相平衡狀態(tài)條件下(飽和壓力或?qū)娘柡蜏囟?的飽和水蒸氣的比容要比飽和水的比容大很多倍，由此產(chǎn)生壓力的波動。激勵的能量一激光的調(diào)制導致加熱過程也是調(diào)制的，即加熱過程是周期交變的，由此，由周期交變的加熱過程產(chǎn)生的壓力的波動就產(chǎn)生超聲波(如果調(diào)制的頻率處在超聲波范圍)。
[0031]在這一系列的物理過程中，存在光一熱一聲多種能量形式的轉(zhuǎn)換過程，特別是在熱過程中，還存在相變汽化，環(huán)環(huán)相扣，相互耦合。在能量轉(zhuǎn)換過程中，轉(zhuǎn)換成熱、激發(fā)出聲起著關鍵作用，而激光是一種非常有效和方便的激勵能源。
[0032]濕蒸汽兩相中液相水滴的數(shù)目、直徑大小、粒徑分布、傳熱傳質(zhì)和相變汽化特性參數(shù)、產(chǎn)生的超聲波信號參數(shù)、光聲腔(即為測量通道或光聲池、光聲盒)的特征參數(shù)、噪聲等多參數(shù)也相互耦合，對熱一聲能量轉(zhuǎn)換過程起關鍵作用。
[0033]濕蒸汽濕度的光聲學方法測量就是分析上述光一熱一聲能量轉(zhuǎn)換過程、多參數(shù)耦合規(guī)律，精心設計光聲腔系統(tǒng)的特征參數(shù)使系統(tǒng)工作于諧振狀態(tài)，控制這一復雜能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的激勵能量輸入?yún)?shù)的變化(激勵能量一激光的光強大小及隨時間變化)，測量最終的能量輸出(超聲波信號的強弱、隨時間變化關系及超聲波信號的相位與調(diào)制激光的相位關系)，由具高精度量熱特性的光聲技術通過測量得到的熱量的多少，推算出因受到加熱濕蒸汽中飽和液相相變汽化成飽和水蒸氣的量，再通過傳熱、傳質(zhì)和相變汽化過程規(guī)律，推算出未知的系統(tǒng)變量(濕蒸汽中飽和水滴的數(shù)目、直徑大小、粒徑分布等，即濕蒸汽的濕度)。
[0034]與以往和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0035]1、可以測量包含直徑從微米(甚至更小)到毫米(甚至更大)的飽和水滴的濕蒸汽的濕度，測量限大。
[0036]2、可以連續(xù)、在線、在快速流動的情況下測量，非接觸式、不需要進行采樣操作、對被測量的濕蒸汽流體本身干擾少。
[0037]3、將光聲光熱技術和濕蒸汽中飽和水滴到飽和水蒸氣的汽化相變過程結合在一起研究，在原來光聲學方法已經(jīng)具有很高信噪比的基礎上，充分利用相變汽化帶來的比容大大增加的特性，增強光聲效應，再增大信噪比，大大提高測量的靈敏度和精度。
[0038]4、引入濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔，將這兩個光聲腔中測得的超聲波信號輸入差動放大器，得到只包含液相飽和水滴信息的放大后的信號，使?jié)穸葴y量的性能更好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為濕蒸汽濕度的光聲差動測量的結構簡圖?！揪唧w實施方式】
[0040]如圖1所示，本發(fā)明的濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，包括:激光器1、反光鏡2、電光調(diào)制器3、分光鏡4、反光鏡5、調(diào)焦系統(tǒng)6、透光窗口 7、濕蒸汽濕度測量光聲腔8、干飽和蒸汽對比光聲腔9、電加熱裝置10、溫度及壓力測量裝置11、電加熱控制器12、聲傳感器陣列13、差動放大器14、鎖相放大器15和計算機16。
[0041]激光器I用于發(fā)出測量激光，對濕蒸汽和干飽和蒸汽進行激勵，并由反光鏡2反射進入電光調(diào)制器3內(nèi)，由電光調(diào)制器3對激光進行調(diào)制處理，處理后的激光由分光鏡4分為相同的兩束激光，其中一束激光經(jīng)調(diào)焦系統(tǒng)6聚焦后通過透光窗口 7進入干飽和蒸汽對比光聲腔9內(nèi)，另一束激光經(jīng)對應的調(diào)焦系統(tǒng)6聚焦后通過透光窗口 7進入濕蒸汽濕度測量光聲腔8中。
[0042]測量通道內(nèi)部采用隔音、隔熱材料分隔成并列布置的濕蒸汽濕度測量光聲腔8和干飽和蒸汽對比光聲腔9，濕蒸汽濕度測量光聲腔8內(nèi)通入待測的濕蒸汽，干飽和蒸汽對比光聲腔9內(nèi)通入的是濕度為零的干飽和蒸汽。
[0043]其中，干飽和蒸汽對比光聲腔9前的測量通道中設有電加熱裝置10和溫度及壓力測量裝置11，將測量通道內(nèi)的濕蒸汽加熱得到干飽和蒸汽，溫度及壓力測量裝置11用于檢測干飽和蒸汽的溫度和壓力，電加熱控制器12根據(jù)測量得到的溫度和壓力，控制電加熱裝置10的運行與停止。
[0044]兩束激光分別照射待測的濕蒸汽和干飽和蒸汽后，產(chǎn)生兩組超聲波信號，并分別被安裝在濕蒸汽濕度測量光聲腔8和干飽和蒸汽對比光聲腔9內(nèi)的聲傳感器陣列13檢測，得到的兩組超聲波信號經(jīng)差動放大器14和鎖相放大器15放大后進入計算機系統(tǒng)16，計算機系統(tǒng)16對超聲波信號進行對比計算分析處理，即可得到待測的濕蒸汽的濕度。
[0045]上述的光聲差動測量裝置，其具體工作過程如下:
[0046]將濕蒸汽通入測量通道，分別進入并列布置的濕蒸汽濕度測量光聲腔8和干飽和蒸汽對比光聲腔9，濕蒸汽在進入干飽和蒸汽對比光聲腔9之前，由電加熱控制器12根據(jù)溫度及壓力測量裝置11檢測的結果，控制電加熱裝置的運行和停止，使?jié)裾羝蔀闈穸葹榱愕母娠柡驼羝?，進入干飽和蒸汽對比光聲腔9 ；
[0047]開啟激光器1，發(fā)出的激光經(jīng)電光調(diào)制器3調(diào)制處理后，由分光鏡4分為兩束相同的光束，兩束光束經(jīng)調(diào)焦系統(tǒng)6調(diào)焦后分別入射至濕蒸汽濕度測量光聲腔8和干飽和蒸汽對比光聲腔9內(nèi)，并分別作用于濕蒸汽和干飽和蒸汽產(chǎn)生兩組超聲波信號，聲傳感器陣列13分別檢測兩組超聲波信號，然后經(jīng)差動放大器14和鎖相放大器15放大后進入計算機系統(tǒng)16，由計算機系統(tǒng)16對超聲波信號進行對比計算分析處理，得出濕蒸汽的濕度。
【權利要求】
1.一種濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，其特征在于，包括: 測量通道，內(nèi)部分隔成并列布置的濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔，所述的濕蒸汽濕度測量光聲腔內(nèi)通入待測的濕蒸汽，所述的干飽和蒸汽對比光聲腔內(nèi)通入與待測的濕蒸汽相對應的用作對比的干飽和蒸汽； 激光器，作為激勵源，用于發(fā)出激光照射所述的待測濕蒸汽和用作對比的干飽和蒸汽，并激發(fā)濕蒸汽和干飽和蒸汽產(chǎn)生超聲波信號； 電光調(diào)制器，位于激光光路上，用于對激光進行調(diào)制； 聲傳感器陣列，安裝在濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔沿光程的兩側(cè)側(cè)壁，分別用于檢測兩個光聲腔中被激發(fā)產(chǎn)生的超聲波信號； 和計算機系統(tǒng)，用于對所述的超聲波信號進行分析處理，得到濕蒸汽的濕度。
2.如權利要求1所述的濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，其特征在于，所述測量通道中采用隔音、隔熱材料分隔成所述的濕蒸汽濕度測量光聲腔和與待測的濕蒸汽相對應的用作對比的干飽和蒸汽對比光聲腔。
3.如權利要求1所述的濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，其特征在于，設有安裝在用作對比的干飽和蒸汽對比光聲腔進口前的電加熱裝置，用于對測量通道內(nèi)的濕蒸汽進行加熱，使之成為與待測的濕蒸汽相對應的干飽和蒸汽。
4.如權利要求3所述的濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，其特征在于，還設有安裝在與待測的濕蒸汽相對應的用作對比的干飽和蒸汽對比光聲腔前的溫度、壓力測量傳感器，用于測量加熱后的干飽和蒸汽的溫度和壓力。
5.如權利要求4所述的濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，其特征在于，設有與所述溫度、壓力測量傳感器和電加熱裝置連接的電加熱控制器，根據(jù)測量得到的溫度和壓力，控制所述的電加熱裝置的運行與停止。
6.如權利要求1所述的濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，其特征在于，所述的聲傳感器陣列和計算機系統(tǒng)之間依次連接有差動放大器和鎖相放大器，所述的鎖相放大器還與電光調(diào)制器連接。
7.如權利要求1所述的濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，其特征在于，所述的濕蒸汽濕度測量光聲腔和干飽和蒸汽對比光聲腔的頂部開有透光窗口，調(diào)制過的激光穿過所述的透光窗口照射濕蒸汽和干飽和蒸汽。
8.如權利要求1所述的濕蒸汽濕度的光聲差動測量裝置，其特征在于，所述的光聲差動測量裝置還包括分光鏡和調(diào)焦系統(tǒng)，分光鏡將電光調(diào)制器出射的激光分為相同的兩束，調(diào)焦系統(tǒng)分別調(diào)節(jié)兩束激光的聚焦程度和準直程度，經(jīng)調(diào)焦系統(tǒng)出射的兩束激光分別照射所述的濕蒸汽和干飽和蒸汽。
9.一種濕蒸汽濕度的光聲差動測量方法，其特征在于，包括:將調(diào)制后的激光分成相同的兩束，分別照射待測的濕蒸汽和干飽和蒸汽，并激發(fā)濕蒸汽和干飽和蒸汽產(chǎn)生超聲波，利用聲傳感器陣列檢測兩組超聲波信號，對兩組超聲波信號進行差動放大及比較分析處理，得到所述的待測濕蒸汽的濕度。
10.如權利要求9所述的濕蒸汽濕度的光聲差動測量方法，其特征在于，所述的干飽和蒸汽由待測的濕蒸汽通過受電加熱控制器控制的電加熱裝置加熱得到。
【文檔編號】G01N21/17GK103760108SQ201310753685
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權日:2013年12月30日
【發(fā)明者】陳堅紅, 盛德仁, 李蔚, 程元 申請人:浙江大學