專利名稱：微波流動水體探測傳感器的制作方法
一種微波流動水體探測傳感器，涉及一般利用電磁波測量流體速度的領域，特別適用于探測流動水體中的金屬含量和監(jiān)測流動水體的流量。
現(xiàn)有的流動水體探測傳感器，可以說只有用于監(jiān)測工業(yè)廢水、污水的流量計中的傳感器。這種已有的傳感器包括電磁感應式和電容式兩種，監(jiān)測流量時以流體通過傳感器時引起的感應電壓和電容的變化測出流量。這兩種已有的傳感器監(jiān)測流量時，只有當流體全部通過傳感器時才能測出實際流量，若有旁流溢出，則不能反映實際流量，所以安裝時就需要一定規(guī)模的主建工程，并整修排水渠道。本發(fā)明提供的微波流動水體探測傳感器是用微波探測，且與流體是非接觸式的，可以以點代面，安放在排放渠道的適當部位或密封后置入流體中即可，因此避免了上述已有傳感器的不足之處，而且造價成本低。
本發(fā)明提供的微波流動水體探測傳感器的特征在于，由發(fā)射微波和接收回波的天線(1)、產(chǎn)生自激振蕩的微波振蕩器(2)、放大回波信號的回波放大器(3)、保證流體速度同回波信號成一定線性比例關系的比例放大器(4)、四部分組成;天線可以是垂直鞭狀、喇叭狀或拋物面狀;振蕩器由三極管BG1、電容C2、變?nèi)荻O管BG2組成，電容C2、變?nèi)荻O管BG2接在三極管BG1的集電極和基極之間;回波放大器由三極管BG3和電容C3組成，C3接在BG3的基極輸入前端;比例放大器由兩個運算放大器IC1、IC2和分別調(diào)整IC1、IC2放大倍數(shù)的可調(diào)電阻W4、W5組成;回波接收天線與回波放大器之間加有一個高頻扼流圈L;傳感器的工作電源通過兩個穩(wěn)壓集成塊IC3、IC4的三端輸出，其中有一個共同輸出端;上述運算放大器靠近電源接腳處設有電容C6、C7。


圖1為本傳感器的電路原理圖。
圖2為本傳感器由A/D轉(zhuǎn)換與計算機和打印機共同構成流動水體流量計或金屬含量探測器時的示意圖，其中(1)為天線，(2)為微波振蕩器，(3)為回波放大器，(4)為比例放大器，(5)為A/D轉(zhuǎn)換，(6)為計算機，(7)為打印機。
下面結合附圖進一步說明。
該傳感器由微波晶體三極管BG1C1907等組成一個微波振蕩源，BG1在電容C2和變?nèi)荻O管BG2正反饋下產(chǎn)生自激振蕩頻率可通過調(diào)節(jié)電阻W1來調(diào)整二極管BG2的偏壓而改變其內(nèi)容，從而改變振蕩頻率。振蕩產(chǎn)生的微波信號，由1/4波長垂直鞭狀天線向外輻射，為加強電波的指向性和減少流體以外的物體回波干擾，可選用喇叭狀或拋物面狀天線。與流速相應變化的回波信號由同一振蕩天線接收后通過一個高頻扼流線圈L，然后經(jīng)過電容C3送到三極管BG3CD9014等組成的回波放大器進行放大，最后送到滿足一定增益要求的由兩個運算放大器IC1、IC2串接組成的比例放大器?？烧{(diào)電阻W4、W5是細調(diào)每一級運算放大器放大倍數(shù)的，使得增益與A/D轉(zhuǎn)換電路相匹配。經(jīng)過比例放大器的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送至計算機中，最后由打印機輸出測量結果。
現(xiàn)在結合附圖介紹一些主要的附件，C4為消除BG3可能產(chǎn)生自激振蕩的消振電容。接在運算放大器靠近電源接腳處的C6、C7是為阻止運算放大器可能出現(xiàn)的低頻自激而設。本傳感器的正負15V工作電源輸出端由兩個穩(wěn)壓集成塊IC37815、IC47915的三端輸出，其中有一個共同輸出端。R1、C1回路起低頻旁路作用。W1、W2、W3、W4、W5為可調(diào)電阻或?qū)嵭倦娢黄鳌9、C11、C13、C15是為了防止穩(wěn)壓電源可能產(chǎn)生的高頻寄生振蕩。
權利要求
1.微波流動水體探測傳感器，其特征在于，由發(fā)射微波和接收回波的天線(1)、產(chǎn)生自激振蕩的微波振蕩器(2)、放大回波信號的回波放大器(3)、保證流體速度同回波信號成一定線性比例關系的比例放大器(4)、四部分組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于天線可以是垂直鞭狀、喇叭狀或拋物面狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于振蕩器由三極管BG1、電容C2、變?nèi)荻O管BG2組成，電容C2、變?nèi)荻O管BG2接在三極管BG1的基極和集電極之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于回波放大器由三極管BG3和電容C3組成，電容C3接在BG3的基極輸入前端。
5.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于比例放大器由兩個運算放大器IC1、IC2和分別調(diào)整它們放大倍數(shù)的可調(diào)電阻W4、W5組成。
6.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于回波天線后加有一個高頻拋流圈L。
7.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于本傳感器的工作電源通過兩個穩(wěn)壓集成塊IC3、IC4的三端輸出，其中一個為共同輸出端。
8.根據(jù)權利要求1所述的傳感器，其特征在于運算放大器靠近電源接腳處設有電容C6、C7。
全文摘要
一種微波流動水體探測傳感器，特別適用于探測流動水體中的金屬含量和監(jiān)測流動水體的流量。其特征在于，本傳感器是由天線(1)、微波振蕩器(2)、回波放大器(3)、比例放大器(4)四部分組成。天線可做成垂直鞭狀、嗽叭狀或拋物面狀；振蕩器由三極管BG
文檔編號G01P5/08GK1062417SQ9010983
公開日1992年7月1日 申請日期1990年12月12日 優(yōu)先權日1990年12月12日
發(fā)明者崔寶順 申請人:崔寶順