溶液水分測定儀的製作方法

2023-12-03 18:11:46 2

專利名稱：溶液水分測定儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水份測定儀，特別涉及一種溶液水份測定儀。
測量溶液中水份含量的方法(1)蒸餾法，如測量石油中的水份含量的方法為將石油與汽油各取500克，混合後加熱，由所蒸餾出的水來估計石油中的含水量。此法費時，費電且誤差很難估計；(2)中子法，它是利用中子射線在穿透被測物時，由於被測物中含水量不同，產生的衰減也不同，從而可用衰減的大小來確定物質中含水量的多少。這種方法的優點是快速、誤差小，缺點是價格昂貴，測量範圍小。這種方法如果屏蔽不好，易造成射線洩漏，以致汙染環境，故很多操作人員存在恐懼心理，使其較難推廣應用；(3)比重法，這種方法價格低廉，操作方便，但測量誤差很大；(4)波譜法，此法測量精度高，但價格十分昂貴，使用單位無法承受。
50年代初，英國人Waston發現，微波透過牆體所產生的衰減量的大小與牆體內含水量的多少呈線性關係。從而奠定了微波測溼的基礎，國內起步於60年代中期，三十多年來，微波測溼技術已廣泛應用於輕工、紡織、石油、化工、農林、氣象等部門，但也存在著若干問題；(1)測試結果受環境溫度的影響，故需要恆溼測試；(2)測量誤差偏大；(3)操用比較繁瑣。
本實用新型的目的在於提出一種微波溶液水份測定儀，採用特製的檢波器和傳感器，用以補償溫度效應，具有測試準確、操作方便、周期短、長期工作性能穩定的特點。
本實用新型包括一體效應振蕩器，與體效應振蕩器依次連接的前隔離器，電調衰減器、後隔離器、液體傳感器、檢波器；檢波器通過導線與－A／D變換器相連，A／D變換器與一微機相連；體效應振蕩器、電調衰減器和微機均由直流電源供電；微機上可連接有顯示器和印表機。
體效應振蕩器產生微波信號經過前隔離器、電調衰減器、後隔離器後穿過液體傳感器由檢波器檢出其功率大小，檢出值送入A／D變換器轉變為數位訊號，當穿過液體傳感器的溶液中的水份發生變化時，所檢出的微波功率信號也隨之變化，其關係單值對應。A／D變換器獲得的數位訊號送給微機，由微機進行數據處理，處理結果由顯示器顯示或印表機列印。
微機將所採集的數據均值化，然後將數據均值與相應的溶液對照曲線進行比較，得出該溶液中水份的百分比含量。


圖1是本實用新型的結構原理圖。
圖2是前、後隔離器的結構圖。
圖3是檢波器的結構圖。
圖4是液體傳感器的結構圖。
圖5是測試軟體框圖。
下面，結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作詳細的說明。
參照圖1，本實用新型包括一體效應振蕩器(1)，體效應振蕩器(1)通過螺釘與前隔離器(2)相連接，前隔離器(2)後依次連接有電調衰減器(3)、後隔離器(4)、液體傳感器(5)、檢波器(6)，檢波器(6)的檢波信號輸出口通過導線與A／D變換器(10)模擬輸出端相連接，A／D變換器(10)通過數據總線與微機(11)的數據總線相連接。體效應振蕩器(1)、電調衰減器(3)、微機(11)由直流電源(7)分別供電。微機(11)上連接有顯示器(8)和印表機(9)。
體效應振蕩器(1)產生微波信號經過前隔離器(2)、電調衰減器(3)、後隔離器(4)後穿過液體傳感器(5)由檢波器(6)檢出其功率大小，檢出值送入A／D變換器(10)轉變為數位訊號，當穿過液體傳感器(5)的溶液中的水份發生變化時，所檢出的微波功率信號也隨之變化，其關係單值對應。A／D變換器(10)獲得的數據信號送給微機(11)，由微機(11)進行數據處理，處理結果由顯示器(8)顯示或印表機(9)列印。
所說的體效應振蕩器(1)是一般的體效應振蕩器，其機理是產生微波信號，例如，可選用國營亞光電工廠生產的VTZ5型體效應振蕩器，工作頻率為9375千赫，輸出功率約30－50毫瓦。
參照圖2，所說的前、後隔離器(2)、(4)包括一波導(13)，波導(13)的窄邊上貼有吸收片(12)，其目的是吸收高次模、減少微波系統的反射波。
所說的電調衰減器(3)是一般的電調衰減器，其功能是控制加到微波傳感器上的微波功率，並可以補償體效應振蕩器的溫度特性。例如，可選用亞光電工廠生產的VJ3釐米波導型電調衰減器，工作中心頻率為9.4×109赫茲，插損為0.2分貝，隔離度≥20分貝，工作電流＜6毫安。
參照圖3，所說的檢波器(6)包括一檢波座(14)，檢波座(14)的後端粘有吸收片(15)，其目的是將通過檢波器的剩餘能量吸收掉，以減少對系統的反射並改善檢波器的溫度特性。
參照圖4，所說的液體傳感器(5)包括一個波導(16)，波導(16)寬邊中央處開孔內插有液體通流管(17)，通流管(17)可由玻璃、有機玻璃、聚四氟乙烯等材料加工而成。
參照圖5，微機(11)通電、開機後，程序自動進行初始化工作，檢查面板開關設置情況，然後通過A／D變換器進行數據採集，微機對所採集的數據進行記錄和處理，將處理的測試結果在顯示器上顯示出來或由印表機列印出來。
由此可見，由於採用了電調衰減器進行溫度補償以及檢波器對剩餘功率的吸收，因而本測定儀不受環境溫度的影響；又由於前、後隔離器的引入及對液體傳感器的特殊設計，因而，本測定儀測試準確、一致性好、長期工作性能穩定；由於引入微機處理系統，本測定儀操作方便、顯示直觀、並能列印出測試結果。
權利要求1.溶液水份測定儀，包括一體效應振蕩器，與體效應振蕩器依次連接的前隔離器、電調衰減器、後隔離器、液體傳感器、檢波器，本實用新型的特徵是，(1)所說的檢波器通過導線與A/D變換器相連接，A/D變換器與微機相連接，(2)所說的前、後隔離器包括一波導，波導的窄邊上貼有吸收片，(3)所說的檢波器的檢波座的後端粘有吸收片，(4)所說的液體傳感器包括一波導，波導寬邊中央處開孔內插有液體通流管。
2.根據權利要求1所述的溶液水份測定儀，其特徵在於，所說的微機配置有顯示器和印表機。
專利摘要一種廣泛應用於石油、化工、、電子等領域的溶液水分測定儀，包括一體效應振蕩器及與其依次連接的前隔離器、電調衰減器、後隔離器、液體傳感器、檢波器，檢波器通過導線與-A/D變換器相連接，A/D變換器與一微機相連接，通過測定穿過溶液後微波功率的變化就可方便地測定出溶液中的水分，具有測試準確，操作方便，周期短，長期工作性能穩定的特點。
文檔編號G01N27/00GK2123768SQ92222559
公開日1992年12月2日 申請日期1992年5月21日 優先權日1992年5月21日
發明者曹峻, 傅君眉, 王萱, 張峰 申請人:西安交通大學