專利名稱：物質(zhì)水份含量微波測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型系測量物質(zhì)水份含量的測量儀器，具體為一種物質(zhì)水份含量微波測量儀。
早在二十世紀(jì)五十年代就有人提出利用微波能量輻射含水物質(zhì)，依據(jù)其損耗大小來確定物質(zhì)水份含量的理論方法。但由于微波器件及加工工藝的限制，至今尚無一種應(yīng)用其方法的、高精度的實用測量儀向世。
本實用新型的目的在于提供一種應(yīng)用上述理論方法，可高精度測量物質(zhì)水份含量的微波測量儀。
本實用新型的設(shè)計方案為測量儀由振蕩器1、第一可變衰減器2、定向耦合器3、單向器4、第二可變衰減器5、探頭6、測量檢波器8、測量放大顯示器11和校正檢波器9、校正放大顯示器10組成。振蕩器1輸出通過第一可變衰減器2與定向耦合器3相連接，定向耦合器3輸出一路通過單向器4、第二可變衰減器5、探頭6、測量檢波器8與測量放大顯示器11相連接，另一路通過校正檢波器9與校正放大顯示器10相連接。
在其探頭6(波導(dǎo))上開有窗口7。其校正放大顯示器10和測量放大顯示器11均采用由電阻Ra、Rb，集成電路Ic和數(shù)碼管B構(gòu)成的常用放大顯示電路。其振蕩器1采用常用的體效應(yīng)二極管構(gòu)成的振蕩電路。
在上述方案中，振蕩器的工作頻率可工作在8700MC－9600MC間任一頻率。其探頭6上的窗口7可開在探頭6(波導(dǎo))的窄邊，并設(shè)置可蓋在窗口7上且與窗口同樣大小的窗口蓋板12，其工作性能更好。
采用上述方案設(shè)計的物質(zhì)水份含量測量儀。其特點為①可較方便的實現(xiàn)對固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)水份含量的測量并直接顯示。
②減少因電源電壓、環(huán)境溫濕度變化等因素對測量數(shù)據(jù)的影響，其測量精度可達(dá)5％。
③性能穩(wěn)定、可靠、體積小、成本低。
該測量儀可滿足化工、制藥、石油、皮革、糧食和建材等行業(yè)對固、液態(tài)物質(zhì)水份含量測定的需要。


圖1為本測量儀構(gòu)成示意圖。圖中1－振蕩器，2－第一可變衰減器，3－定向耦合器，4－單向器，5－第二可變衰減器，6－探頭，7－窗口，8－測量檢波器，9－校正檢波器，10－校正放大顯示器，11－測量放大顯示器。
圖2為探頭上所開窗口位置示意圖。圖中6－探頭，7－窗口，12－窗口蓋板。
圖3為放大顯示器結(jié)構(gòu)原理圖。圖中Ra、Rb－電阻，Ic－集成電路，B－數(shù)碼管。
以下結(jié)合附圖對本測量儀工作原理作簡要說明接通電源使振蕩器1正常工作，它所產(chǎn)生的超高頻電磁波通過波導(dǎo)輸至第一可變衰減器2，再輸至定向耦合器3。定向耦合器3的輸出一路輸至校正檢波器9，由校正放大顯示器10顯示其功率強度；另一路經(jīng)單向器4，第二可變衰減器5、探頭6輸至測量檢波器8，由測量放大顯示器11顯示其功率強度。測量前先調(diào)整第一可變衰減器2和第二可變衰減器5，使校正放大顯示器10與測量放大顯示器11顯示同樣數(shù)值，此時該測量儀即可進(jìn)行工作。
測量時，將被測物質(zhì)放入探頭6上的窗口7內(nèi)，由于被測物質(zhì)中的水份吸收一定量的電磁能量，測量放大顯示器11的顯示數(shù)值會發(fā)生變化，其數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)(不含水份物質(zhì)的測量顯示數(shù)值)數(shù)值之差別即可反映物質(zhì)水份含量的多少。
由于振蕩器1供電電壓及周圍溫濕度的變化直接影響振蕩器輸出功率的穩(wěn)定，從而影響本測量儀的測量準(zhǔn)確性。但在上述情況出現(xiàn)時，振蕩器1輸出功率的變化會通過校正放大顯示器10顯示數(shù)值反映出來，所以只需調(diào)整第一可變衰減器2，使校正放大顯示器10恢復(fù)測量前的初始數(shù)值，即同時也維持了測量放大顯示器11初始數(shù)值不變，從而消除了上述因素變化對測量精確度的影響。
試驗證明，當(dāng)振蕩器1工作在8700MC－9600MC間的任一頻率時，測量儀均能正常工作。當(dāng)其放置被測物質(zhì)的窗口7開在探頭6波導(dǎo)管的窄邊，且測量時在窗口7上蓋上窗口蓋板12，由于探頭部分反射波減少，確保儀器工作穩(wěn)定。經(jīng)對比測試表明，其測量精度可達(dá)5‰。
本測量儀中的校正放大顯示器10和測量放大顯示器11均采用由電阻Ra、Rb，集成電路Ic和數(shù)碼管B構(gòu)成的常用放大顯示電路，用以放大和顯示測量功率數(shù)值。設(shè)置單向器4的目的在于減少后續(xù)部分所產(chǎn)生反射波對在前部分的影響。
權(quán)利要求1.一種用于測定物質(zhì)水份含量的物質(zhì)水份含量微波測量儀，其特征在于它由振蕩器1、第一可變衰減器2、定向耦合器3、校正檢波器9、校正放大顯示器10和單向器4、第二可變衰減器5、探頭6、測量檢波器8、測量放大顯示器11構(gòu)成；其振蕩器1輸出通過第一可變衰減器2與定向耦合器3相連接，定向耦合器3輸出一路通過校正檢波器9與校正放大顯示器10相連接，另一路通過單向器4、第二可變衰減器5、探頭6、測量檢波器8與測量放大顯示器11相連接；其振蕩器1采用常用的體效應(yīng)二極管振蕩電路；測量放大顯示器11和校正放大顯示器10均采用由Ra、Rb，集成電路Ic和數(shù)碼管B構(gòu)成的放大顯示電路；在探頭6上開有放置被測物質(zhì)的窗口7。
2.如權(quán)利要求1所述的微波測量儀，其特征在于所述振蕩器1的振蕩頻率為8700MC－9600MC。
3.如權(quán)利要求1所述的微波測量儀，其特征在于所述探頭6上的窗口7是開在探頭6(波導(dǎo))的窄邊，且設(shè)有與窗口7同樣大小的窗口蓋板12。
專利摘要本實用新型為一種測量物質(zhì)水份含量的微波測量儀。其組成包括振蕩器、第一可變衰減器、定向耦合器和與定向耦合器連接由單向器、第二可變衰減器、探頭、測量檢波器、測量放大顯示器構(gòu)成的測量支路，以及與定向耦合器連接由校正檢波器、校正放大顯示器構(gòu)成的校正支路組成。它是采用超高頻電磁波輻射物質(zhì)，依據(jù)能量損耗大小來確定水分含量。該測量儀可較方便實現(xiàn)對固、液態(tài)物質(zhì)水分含量的測量，電源電壓、環(huán)境溫濕度對測量精度影響小，其測量精度可達(dá)5‰。
文檔編號G01N22/00GK2088252SQ91201938
公開日1991年11月6日 申請日期1991年1月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月30日
發(fā)明者曹峻, 傅君眉, 李海峰, 王聰 申請人:曹峻, 傅君眉, 李海峰, 王聰