[发明专利]测量锅炉飞灰含碳量的传感器及其用途

权利要求书

1.一种测量锅炉飞灰含碳量的传感器，由腔体(1)，微波输入口(5)，微波输出口(6)组成，腔体(1)由铜或铝制成，腔体(1)内可含活塞(2)，腔体(1)内含圆柱形的、体积固定的或体积可由活塞(2)改变的微波谐振腔，活塞(2)由铜或铝制成，腔体(1)的侧壁开有微波输入口(5)，微波输入口(5)对面的腔体(1)的侧壁开有微波输出口(6)，其特征在于，腔体(1)内含体积固定的微波谐振腔，该谐振腔的直径和高度分别为25-28mm和45-50mm，腔体(1)内可含体积可改变的微波谐振腔，该谐振腔的直径和高度分别为25-28mm和40-60mm，活塞(2)的直径略小于该谐振腔的直径，活塞(2)和该谐振腔构成前者能沿后者的腔壁移动的约束机构，微波输入口(5)和微波输出口(6)均为直径为4-6mm的圆孔，该传感器还含加载窗(3)和隔离片(4)，腔体(1)的顶壁厚度为0.5-1.5mm，腔体(1)的顶壁开有与腔体(1)内的微波谐振腔连通的加载窗(3)，加载窗(3)为直径为5-10mm的圆孔，加载窗(3)上盖有隔离片(4)，隔离片(4)是耐250℃高温的高频介质薄片，隔离片(4)是厚度为0.1-1mm的圆片，腔体(1)内的微波谐振腔的谐振频率介于8,500-10,000MHz。

2.权利要求1所述的传感器的使用方法，该传感器用来静态测量锅炉飞灰样品(10)的含碳量，为此，该传感器与由盒壁(7)，贮灰腔(8)，盒底(9)组成的样品盒，由微波信号源(11)，信号隔离器(12)，电平衰减器(13)，检波器(14)，直流放大器(15)，谐振指示器(16)，微波波导管组成的微波测量电路，谐振指示器(16)读数-锅炉飞灰含碳量对照表和谐振指示器(16)读数-锅炉飞灰含碳量关系曲线联用，微波信号源(11)的频率在8,500-10,000MHz范围内连续可调，谐振指示器(16)是一只线性直流电压表或电流表，标度均匀标成100格，其特征在于，该传感器应顶壁朝上垂直放置，隔离片(4)可去除不用，由放在该传感器的顶面上的一只空样品盒的盒底(9)代替，该传感器的中心轴线与空样品盒的中心轴线重合，微波输入口(5)经微波波导管、电平衰减器(13)、信号隔离器(12)与微波信号源(11)连接，微波输出口(6)经微波波导管、检波器(14)、直流放大器(15)与谐振指示器(16)连接，测量操作步骤：

第一步  如该传感器内含体积固定的微波谐振腔，反复轮流调节微波信号源(11)发出信号的频率和电平衰减器(13)的衰减率，直至该传感器与该频率的信号发生谐振时，谐振指示器(16)的读数正好为100格满度，如该传感器内含体积可变的微波谐振腔，微波信号源(11)发出一个频率不变的信号，反复轮流调节活塞(2)在微波谐振腔内的位置和电平衰减器(13)的衰减率，直至该传感器与该信号发生谐振时，谐振指示器(16)的读数正好为100格满度；

第二步  把锅炉飞灰样品(10)倒满样品盒的贮灰腔(8)，谐振指示器(16)的读数减小；

第三步  读取谐振指示器(16)的读数；

第四步  根据读得的谐振指示器(16)的读数，从谐振指示器(16)读数—锅炉飞灰含碳量关系曲线上查出锅炉飞灰样品(10)的含碳量，该关系曲线是根据下列谐振指示器(16)读数—锅炉飞灰含碳量对照表：

含碳量(％)0     0.64   2.46   5.18   6.5   7.69   9.19   10.6   12.7读数(格)100   98     88     57     40    29     19     11     1提供的数据绘出的，该关系曲线的横座标表示谐振指示器(16)读数，单位，格，纵座标表示锅炉飞灰含碳量，单位，％。

3.权利要求1所述的传感器的使用方法，该传感器用来实时在线测量锅炉飞灰样品(10)的含碳量，为此，该传感器与锅炉烟囱的下灰道管(17)，由微波信号源(11)，信号隔离器(12)，电平衰减器(13)，检波器(14)，直流放大(15)，谐振指示器(16)，微波波导管组成的微波测量电路，谐振指示器(16)读数-锅炉飞灰含碳量对照表和谐振指示器(16)读数-锅炉飞灰含碳量关系曲线联用，微波信号源(11)的领率在8,500-10,000MHz范围内连续可调，谐振指示器(16)是一只线性直流电压表或电流表，标度均匀标成100格，其特征在于，锅炉烟囱的下灰管道(17)的侧壁上开直径为40-60mm采样孔(18)，在盖有隔离片(4)的加载窗(3)与采样孔(18)对准的情况下，把该传感器紧贴并固定在下灰管道(17)的侧壁上，微波输入孔(5)经微波波导管、电平衰减器(13)、信号隔离器(12)与微波信号源(11)连接，微波输出口(6)经微波波导管、检波器(14)、直流放大器(15)与谐振指示器(16)连接，测量操作步骤：

第一步  调谐时应排空下灰管道(17)里的锅炉飞灰，如该传感器内含体积固定的微波谐振腔，反复轮流调节微波信号源(11)发出信号的频率和电平衰减器(13)的衰减率，直至该传感器与该频率的信号发生谐振时，谐振指示器(16)的读数正好为100格满度，如该传感器内含体积可变的微波谐振腔，微波信号源(11)发出一个频率不变的信号，反复轮流调节活塞(2)在微波谐振腔内的位置和电平衰减器(13)的衰减率，直至该传感器与该信号发生谐振时，谐振指示器(16)的读数正好为100格满度；

第二步  锅炉飞灰从隔离片(4)上流过，谐振指示器(16)的读数减小；

第三步读取谐振指示器(16)的读数；

第四步根据读得的谐振指示器(16)的读数，从谐振指示器(16)读数-锅炉飞灰含碳量关系曲线上查出锅炉飞灰样品(10)的含碳量，该关系曲线是根据下列谐振指示器(16)读数-锅炉飞灰含碳量对照表：

含碳量(％)0     0.64   2.46   5.18   6.5   7.69   9.19   10.6   12.7读数(格)100   98     88     57     40    29     19     11     1提供的数据绘出的，该关系曲线的横座标表示谐振指示器(16)读数，单位，格，纵座标表示锅炉飞灰含碳量，单位，％。