[其他]用于测定精煤中全水份的微波测水仪

说明书

本实用新型属于微波测量仪表。

在本实用新型以前，选煤厂发车的商品精煤全水份的测定，一直是沿用传统的烘干称重法（如国际GB211－84《煤中全水份的测定方法》，需要煤样量大、操作麻烦、测定时间长，一般双样测定至少需要80分钟以上。

最近国内出现一种WB－1型微波煤水份快速测定仪（“选煤技术”1986年一期），它是直波导、喇叭天线结构，利用衰减测量方法，并以模拟表指示，操作复杂，要求被测煤样的粒度小于3毫米，测量精度为±1％，不能满足国标GB211－84的规定，只能应用于生产工艺的检查。

其他领域，如粮食、石油、土壤、化肥、水泥等物料所使用的微波测水仪的结构与本实用新型不同，因为这些物料的粒度组成、含水状态与精煤比较相差很大，不能直接转用于精煤全水份的测定。

本实用新型的任务是提供一种快速测定精煤中全水份的微波测水仪，测量精度满足国标GB211－84的要求，用以代替现行的烘干称重法。

用微波测定煤的水份是把煤看作微波波段里的电介质，通常煤的介电常数是3，水的介电常数是65－75，则煤和水混合后介电常数主要取决于水的介电常数。微波通过含水的煤炭传输，对微波信号的影响程度，也主要取决于煤炭含水的大小。本仪器采用了E－H调谐器，它依据微波测量理论，微波在测量系统中的反射系数：

r＝Acos（K－φ）e^{J（K－φ）}

式中A是常数；K是E－H调谐器的H臂反射相位角；φ是E－H调谐器的E臂反射相位角。

微波信号通过不同含水量的煤样时，将引起E－H调谐器H臂端的阻抗变化，并使其反射系数发生变化。

根据上述原理，本实用新型的特征：微波源［1］发出的微波信号，经E－H调谐器［5］馈入自动平衡取样器［7］中的被测物料试样传输，其反射信号经E－H调谐器［5］2端口馈入微波探头［8］，并将其转变为直流毫伏信号，该信号经前置放大器［21］、反相器［22］、校正放大器［23］的处理转变为数字信号，一路由显示器［24］直接显示出被测物料试样的全水分测量值，另一路经V／F转换器［25］、读数寄存器［26］、程控器［27］及打印机［28］顺序打印出试样全水份测定值。

以下将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

附图一所示，本实用新型的原理方框图。

附图二所示，自动平衡取样器的结构。

附图三所示，附图二沿A－A的剖面图。

参照附图一，本仪器划分为微波测量系统、信号处理及显示打印系统、总控系统及电源系统。

1.微波测量系统：

它由微波源［1］、E－H调谐器［5］、自动平衡取样器［7］及微波探头［8］所组成。其中微波源［1］采用频率范围fo＝4.0－4.3GHz波导型耿氏固态源。所说的E－H调谐器［5］是由频率范围3.95－5.85GHz的ED－5／008型魔T［3］、BD－5／018型可变电抗［4］及隔离器［2］、［6］所构成。一个前隔离器［2］的输入端口与微波源［1］的输出端口连接，该隔离器［2］的输出端口与魔T［3］的1端口连接；另一个后隔离器［6］的输入端口与魔T［3］的2端口连接，该隔离器［6］的输出端口与微波探头［8］的输入端口连接；魔T［3］的E臂端口与可变电抗［4］端口连接，魔T［3］的H臂端口与自动平衡取样器［7］的测量口［10］（见附图3）连接。