微波在線(xiàn)密度檢測(cè)技術(shù)的研究及應(yīng)用.pdf

1、在線(xiàn)密度測(cè)量技術(shù)是檢測(cè)技術(shù)中的一個(gè)重要研究技術(shù)，其研究關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)實(shí)際的需要，在線(xiàn)密度測(cè)量的研究不僅要實(shí)現(xiàn)密度測(cè)量，還要考慮測(cè)量原理或方法對(duì)被測(cè)物不會(huì)產(chǎn)生副作用。因此，對(duì)在線(xiàn)密度測(cè)量技術(shù)的研究不僅具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，而且還具有重大的社會(huì)意義。 課題受?chē)?guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)資助，納入計(jì)高技[2000]1882號(hào)“企業(yè)集成自動(dòng)化系統(tǒng)”智能化檢測(cè)控制儀器子項(xiàng)中。論文中討論了微波在線(xiàn)密度測(cè)量方法

2、的原理，測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 本文介紹了在線(xiàn)密度測(cè)量的發(fā)展現(xiàn)狀及其優(yōu)缺點(diǎn)，在分析比較的基礎(chǔ)上，結(jié)合課題要求提出了一種基于微波微擾理論的密度在線(xiàn)測(cè)量新方法。首先，分析了微波密度在線(xiàn)測(cè)量技術(shù)的理論基礎(chǔ)——傳輸線(xiàn)理論，其內(nèi)容包括將用于諧振腔設(shè)計(jì)的傳輸線(xiàn)等效電路、施密斯圓圖以及阻抗匹配和微波網(wǎng)絡(luò)等多方面的技術(shù)。接著重點(diǎn)說(shuō)明了微波在線(xiàn)密度測(cè)量原理，基于麥克斯韋方程組深入推導(dǎo)了微擾情況下介電常數(shù)與諧振頻率，有載品質(zhì)因數(shù)的關(guān)系；分別

3、討論了封閉諧振腔和開(kāi)孔諧振腔中的電磁場(chǎng)以及微擾方法中所使用的諧振腔的設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)中激勵(lì)方式、腔長(zhǎng)/半徑的選擇等若干關(guān)鍵問(wèn)題。最后，使用自己設(shè)計(jì)的諧振腔，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀搭成的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)卷煙進(jìn)行了密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)研究，并用MATLAB軟件對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸擬合，建立了密度測(cè)量的方程，并對(duì)測(cè)量誤差作了分析，提出了進(jìn)一步減小誤差的途徑。 本課題第一階段研究取得了突破性進(jìn)展：提出了微波在線(xiàn)密度測(cè)量新方法，設(shè)計(jì)制作了測(cè)量專(zhuān)用的諧振腔，初步實(shí)驗(yàn)表