[其他]微波測碳儀

無效

• 申請號: 86201833
• 申請日: 1986-04-01
• 公開（公告）號: CN86201833U
• 公開（公告）日: 1987-05-13
• 發明（設計）人: 鄭忠信;吳恩昌;王蓓;段紅萍;范躍軍
• 申請（專利權）人: 西安無線電一廠
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00
• 代理公司: 陜西發明專利服務中心
• 代理人: 陳小霞

本發明屬于微波測量技術。它是利用飛灰中碳顆粒對微波能量吸收較大這一特性而設計的微波測碳儀。這種測碳儀用于測定大型工業鍋爐飛灰中的含碳量。

在已有技術中，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，它由飛灰通路和測量信號通路交叉構成，兩路的交叉單元是一個帶有喇叭型發射天線（7）和接收天線（9）以及一個飛灰管道（8）的天線盒（12），發射天線（7）和接收天線（9）的喇叭口相對，飛灰管道（8）安裝在兩個喇叭中間。飛灰通過鍋爐煙道特配的飛灰取樣設備（29）進入天線盒中的飛灰管道（8），然后經鎖氣排灰機（15）排出以構成一個飛灰通路；測量信號通路是先由一個微波發生器（1）輸出一個微波信號，經衰減器（32）、隔離器（3）到達天線盒（12），并由發射天線（7）輻射到天線盒空間，接收天線（9）接收到的信號經一個微波檢波器（33）輸出一個與飛灰管道中含碳量有關的電壓值，經過一個減法器電路（34）將信號和一個基準電平進行減法運算后，在顯示器（27）上顯示。

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

由于以上問題的存在，使得儀器的測量誤差大、調試和維修困難、動態定標曲線精度差，難以推廣應用。

本發明的目的是針對上述存在的問題，主要對儀器的測量信號通路進行改進，除消由于微波發生器的輸出功率和振蕩頻率的不穩定所導致的測量誤差，簡化儀器的調試過程，提高動態定標曲線的精度，使它趨于完善。