[其他]微波测碳仪

说明书

本实用新型属于微波测量技术。它是利用飞灰中碳颗粒对微波能量吸收较大这一特性而设计的微波测碳仪。这种测碳仪用于测定大型工业锅炉飞灰中的含碳量。

在已有技术中，由西安无线电一厂于1986年4月1日申请的微波测碳仪，申请号为86201833，它包括一个飞灰通路和一个与飞灰通路交叉的微波测量通路，参见图9，两路的交叉单元是一个带有喇叭型发射天线（6）和接收天线（7）以及一个飞灰管道（13）的天线盒（11），发射天线（6）和接收天线（7）的喇叭口相对，飞灰管道（13）安装在两个喇叭中间。飞灰通过锅炉烟道特配的飞灰取样设备（12）进入天线盒中的飞灰管道（13），然后经锁气排灰机（14）排出以构成一个飞灰通路；在微波测量通路中发明人首次提出将微波体效应振荡器（1）输出的功率分为两路，并且将两路的信号相除，用以消除由于微波体效应振荡器输出功率的不稳定性所造成的测量误差，具体措施是采用一个T型波导（2）将振荡器（1）输出的功率分为两路，一路信号经隔离器（4）到天线盒中的发射天线（6）并由发射天线（6）将其辐射到天线盒空间，接收天线（7）接收到的信号经微波检波器（8）输出一个与飞灰管道（13）中含碳量有关的电压值，然后送至信号处理器（9），另一路信号经隔离器（3）到微波检波器（5），微波检波器（5）输出的电压信号送至信号处理器（9），信号处理器中包含一个对两路信号进行相除的除法器，两路信号经除法器相除后所得的结果是一个与振荡器（1）输出功率无关而只和含碳量有关的数值，然后经过信号处理后送至显示器（10）中显示。

该方案存在的问题是：目前国内半导体器件零点漂移较大，除法器不能满足该仪器所要求的精度，因此，该方案的实施目前尚有困难。

本实用新型的目的是根据上述问题提供一个微波电平恒值伺服系统，并通过该系统的自动控制作用使发射天线辐射的微波功率达到一个恒定值，用它代替除法器。

本实用新型的解决方案是：以已有技术中两路的形式为基础，参见图1，在振荡器（1）和T型波导（2）之间安装一个微波可变衰减器（15），在微波检波器（5）的输出端和微波可变衰减器的调节控制端之间设置一个微波电平恒值伺服系统（16）。该系统的作用是用一个基准电压V0对检波器（5）输出的电压V1进行误差鉴别，并将误差信号进行校正，然后将校正信号加在衰减器（15）的调节控制端上，衰减器将根据校正信号自动调节其衰减量，经过这种反复地自动调节，使检波器（5）输出的电压V1始终跟随基准电压V0，并保持在二者相等的平衡状态，这样就使得振荡器（1）通过衰减器（15）输出的功率达到一个恒定值，从而也使得发射天线（6）辐射的微波功率是恒定不变的。所述的基准电压V0由普通的恒压源供给。

根据上述原理，可设计多种具体实施方案，下面根据实施例详细说明。

图1，仪器的系统方框图

图2，实施例1的具体线路结构图

图3，实施例2的具体线路结构图

图4，实施例3的具体线路结构图

图5，实施例4的具体线路结构图

图6，实施例5的具体线路结构图

图7，实施例6的具体线路结构图

图8，实施例7的具体线路结构图

图9，已有技术的结构参考图

参见图2，在振荡器（1）和T型波导（2）之间安装一个PIN微波电调衰减器（17），这个衰减器的性能是用控制流过PIN管电流量的大小来控制PIN管对微波功率的吸收量，并且流过PIN管的电流与其衰减量成正比；所设的微波电平恒值伺服系统包括一个用基准电压V0对检波器（5）输出电压V1进行误差鉴别并兼校正的减法放大器（18）和一个对减法放大器（18）输出的信号电压进行记忆的积分器（19），积分器（19）的输出端通过一个串联电阻（20）与衰减器（17）的控制电流输入端相接，使积分器输出的信号电压加到衰减器的控制电流输入端上。