[其他]微波測(cè)碳儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86102183
• 申請(qǐng)日: 1986-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN86102183A
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭忠信;吳恩昌;王蓓;段紅萍;范耀軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西省西安無線電一廠
• 主分類號(hào): G01N22/00
• 分類號(hào): G01N22/00
• 代理公司: 陜西省發(fā)明專利服務(wù)中心
• 代理人: 陳小霞

本發(fā)明屬于微波測(cè)量技術(shù)。它是利用飛灰中碳顆粒對(duì)微波能量吸收較大這一特性而設(shè)計(jì)的微波測(cè)碳儀。這種測(cè)碳儀用于測(cè)定大型工業(yè)鍋爐飛灰中的含碳量。

在已有技術(shù)中，西安無線電一廠在1984年研制出了WCT-1型微波碳儀，參見圖2，它由飛灰通路和測(cè)量信號(hào)通路交叉構(gòu)成，兩路的交叉單元是一個(gè)帶有喇叭型發(fā)射天線（7）和接收天線（9）以及一個(gè)飛灰管道（8）的天線盒（12），發(fā)射天線（7）和接收天線（9）的喇叭口相對(duì)，飛灰管道（8）安裝在兩個(gè)喇叭中間。飛灰通過鍋爐煙道特配的飛灰取樣設(shè)備（29）進(jìn)入天線盒中的飛灰管道（8），然后經(jīng)鎖氣排灰機(jī)（15）排出以構(gòu)成一個(gè)飛灰通路：測(cè)量信號(hào)通路是先由一個(gè)微波發(fā)生器（1）輸出一個(gè)微波信號(hào)，經(jīng)衰減器（32）、隔離器（3）到達(dá)天線盒（12），并由發(fā)射天線（7）輻射到天線盒空間，接收天線（9）接收到的信號(hào)經(jīng)一個(gè)微波檢波器（33）輸出一個(gè)與飛灰管道中含碳量有關(guān)的電壓值，經(jīng)過一個(gè)減法器電路（34）將信號(hào)和一個(gè)基準(zhǔn)電平進(jìn)行減法運(yùn)算后，在顯示器（27）上顯示。

上述儀器主要存在著以下幾個(gè)問題：第一，微波發(fā)生器輸出的信號(hào)功率不穩(wěn)定，這是因?yàn)榄h(huán)境溫度，電源電壓和老化對(duì)微波發(fā)生器自身都有影響，如果上述因素有變化，它輸出的信號(hào)功率也隨之變化，采用現(xiàn)有的測(cè)量信號(hào)通路，信號(hào)功率的不穩(wěn)定性必然要反映在測(cè)量值中，因此，它所造成的測(cè)量誤差很大。第二，接收天線（9）接收到的信號(hào)與信號(hào)頻率變化相關(guān)，這是因?yàn)樘炀€盒四周的板壁對(duì)微波具有反射作用，致使在天線盒內(nèi)形成了復(fù)雜的駐波場(chǎng)，當(dāng)微波發(fā)生器的振蕩頻率變化時(shí)，天線盒內(nèi)的駐波場(chǎng)的波腹，波節(jié)位置就發(fā)生劇烈變化，從而使進(jìn)入接收天線內(nèi)的微波能量也劇烈變化。這樣，就導(dǎo)致了下列情況的發(fā)生：在飛灰管道（8）中含碳量一定的情況下，微波檢波器輸出的電壓隨著信號(hào)頻率的改變，變化極為急聚，而且各個(gè)不同的含碳量所對(duì)應(yīng)的電壓與頻率的關(guān)系曲線變化規(guī)律都不一樣，它們縱橫交錯(cuò)，要尋找一個(gè)電壓與含碳量對(duì)應(yīng)較好的工作頻帶，是一件不容易的事，因此，儀器的靜態(tài)調(diào)試需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。當(dāng)儀器的靜態(tài)調(diào)試完成后，它能正常工作的頻率分布在幾個(gè)狹窄的頻帶里，在這樣窄的工作頻帶里，由于曲線變化很徒，如果產(chǎn)生信號(hào)頻率漂移，會(huì)導(dǎo)致微波檢波器輸出電壓相當(dāng)可觀的變化，而信號(hào)頻率因環(huán)境溫度和電源電壓等因素的影響都會(huì)發(fā)生漂移，因此頻率漂移帶來的測(cè)量誤差難以估量。另外，現(xiàn)有的微波檢波器是可調(diào)諧的窄帶檢波器，用這種窄帶檢波器去捕捉信號(hào)頻率帶有一定的盲目性，給調(diào)機(jī)帶來困難，如果發(fā)生信號(hào)頻率漂移，又得重新尋找信號(hào)，使得儀器的穩(wěn)定性大大降低。第三，儀器的動(dòng)態(tài)定標(biāo)精度比較差，它所采用的定標(biāo)方法是：某一時(shí)刻在顯示器上讀一個(gè)電壓值，然后再取出對(duì)應(yīng)這一時(shí)刻飛灰管道中的飛灰，測(cè)出含碳量，最后繪出不同電壓值與飛灰含碳量的關(guān)系曲線，它的問題是飛灰通過飛灰管道（8）時(shí)，它的含碳量分布是隨機(jī)變化的，在飛灰通過飛灰管道的這段時(shí)間里，所顯示的電壓值是與飛灰管道中飛灰含碳量分布相關(guān)的函數(shù)，因此，取這段時(shí)間內(nèi)隨機(jī)變化電壓的某一值，顯然是很不精確的，并且從理論上講這個(gè)電壓值與飛灰管道中飛灰的平均含碳量未必相對(duì)應(yīng)。另外，取灰的啟始和終止時(shí)刻均用秒表計(jì)時(shí)，即不方便又存在誤差。

由于以上問題的存在，使得儀器的測(cè)量誤差大、調(diào)試和維修困難、動(dòng)態(tài)定標(biāo)曲線精度差，難以推廣應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問題，主要對(duì)儀器的測(cè)量信號(hào)通路進(jìn)行改進(jìn)，除消由于微波發(fā)生器的輸出功率和振蕩頻率的不穩(wěn)定所導(dǎo)致的測(cè)量誤差，簡(jiǎn)化儀器的調(diào)試過程，提高動(dòng)態(tài)定標(biāo)曲線的精度，使它趨于完善。