混合液體組分的微波檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、混合液組分含量的控制對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)尤其重要，如工廠中要嚴(yán)格控制油液濃度，潤(rùn)滑油老化、油液夾雜或者是潤(rùn)滑油中的極性分子顆粒物含量發(fā)生變化時(shí)，將直接影響到機(jī)械傳動(dòng)部件的傳動(dòng)質(zhì)量以及傳動(dòng)零件的壽命;食品業(yè)如牛奶類以及酒類要嚴(yán)格控制產(chǎn)品中各個(gè)組分的含量，工藝過(guò)程中物料各組分的成分變化會(huì)影響到整個(gè)過(guò)程是否能夠安全的運(yùn)行，甚至影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。目前，用于檢測(cè)混合液體組分的方法主要有比重法，密度瓶法，折光率法，此外還有單片機(jī)結(jié)合外圍電路測(cè)量法，電容測(cè)量

2、法等。比重法雖然儀器簡(jiǎn)單，操作方便，由于計(jì)算比較復(fù)雜，導(dǎo)致結(jié)果誤差較大;密度瓶法相對(duì)成熟但是對(duì)外界條件要求嚴(yán)格，而且不適用于測(cè)量易揮發(fā)的混合液，單片機(jī)結(jié)合外圍電路測(cè)量和電容測(cè)量法雖然測(cè)量精度高但是成本高昂，操作不便。本文提出一種基于微波技術(shù)檢測(cè)混合液組分的新方法。
　　 微波檢測(cè)技術(shù)作為一種新的檢測(cè)技術(shù)正日益受到重視，并且逐步拓寬到建筑、結(jié)構(gòu)等諸多應(yīng)用領(lǐng)域。微波技術(shù)用于對(duì)物質(zhì)檢測(cè)，綜合利用微波的物理性質(zhì)，微波能夠在不連續(xù)界面產(chǎn)生

3、反射、散射和透射，基于微波與物質(zhì)的相互作用，微波與物質(zhì)發(fā)生相互作用時(shí)，微波特征量會(huì)受到物質(zhì)中的電磁參數(shù)和幾何參數(shù)的影響，通過(guò)測(cè)定微波特征量的變化以實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的檢測(cè)。
　　 本文對(duì)微波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于識(shí)別混合液體組分進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，提出了基于微波技術(shù)檢測(cè)混合液體組分的新方法。首先對(duì)現(xiàn)階段混合液體組分的檢測(cè)技術(shù)以及發(fā)展現(xiàn)狀做了概述;其次，詳細(xì)闡述了微波，微波的性質(zhì)，微波的傳輸特性以及微波元件的工作原理、微波與物質(zhì)的相互作用機(jī)理;

4、緊接著基于微波原理，對(duì)混合液體組分的檢測(cè)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，微波檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建;最后按照既定的實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)待測(cè)試劑進(jìn)行微波檢測(cè)，得出結(jié)論:
　　 (1)對(duì)相同成分的混合液進(jìn)行微波檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)試劑的濃度值與測(cè)定的微波特征量—對(duì)數(shù)幅度一一對(duì)應(yīng)，對(duì)數(shù)幅度隨著實(shí)驗(yàn)試劑濃度的變化呈現(xiàn)單調(diào)變化，通過(guò)測(cè)定對(duì)數(shù)幅度的變化，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合液體組分的檢測(cè)。
　　 (2)利用微波技術(shù)，在對(duì)混合液體進(jìn)行組分檢測(cè)時(shí)，將頻率適量提高，微波對(duì)數(shù)

5、幅度變化更加明顯，檢測(cè)精度隨之提高，最佳檢測(cè)頻段確定在高頻區(qū)間，直接接觸微波檢測(cè)最佳頻段為(950MHz-1050MHz)，非接觸微波檢測(cè)最佳點(diǎn)頻定位在14.6GHz。
　　 (3)通過(guò)微波技術(shù)，對(duì)混合液組分進(jìn)行檢測(cè)，有兩種檢測(cè)方式，一種是接觸式檢測(cè)，一種是非接觸式檢測(cè)。實(shí)行非接觸檢測(cè)時(shí)，不同的非金屬隔層會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)一定影響，非金屬層的介電常數(shù)增大，檢測(cè)數(shù)據(jù)隨之增大，但是基本不會(huì)改變其變化規(guī)律，能夠檢測(cè)出的兩種液體的介電常數(shù)