[实用新型]锅炉飞灰测碳仪的传感器

说明书

本实用新型属于微波测碳领域，是一种对锅炉飞灰含量进行实时测量的传感器。

现有的锅炉飞灰微波测碳仪，如中国专利CN1013953所公开的以及目前使用的WCT微波测碳仪的传感器，主要由微波源、发射天线、接收天线及检波器等构成，其原理都是根据微波经过被测飞灰时所引起的幅度衰减来测量含碳量的。这类测碳仪所存在的问题是：1.当外界条件变化或存在外界干扰时会引起微波功率的变化；2.由于飞灰中除碳以外的其他成份，如镁、钙、硫等，也能吸收微波能量，所以煤种变化时，即使飞灰碳量不变，但微波的吸收衰减幅度也会发生变化，3.在制煤粉过程中所增加的铁使煤粉的含铁量经常变化，造成微波反射量的变化；4.飞灰粒度的变化会破坏微波的吸收衰减正常工况。由于以上原因，所以现有的微波测碳的稳定性较差，测量误差大、精度低。

本实用新型的目的是提供一种受外界影响小、测量误差小、精度高的锅炉飞灰测碳仪的传感器。

本实用新型所采用原理是：利用微波经过被测飞灰时所引起的相位变化来测量飞灰的含碳量。根据这一原理，本实用新型所提供的测碳仪的传感器包括微波振荡器，位于被测飞灰通道两侧的发射天线和接收天线，本实用新型的改进之处在于微波振荡器采用单频微波振荡器，接收天线后面接有一个平衡检相器，该检相器由置于波导管中的两个混频管，位于前述两混频管中间的介质移相棒和调相活塞组成。当微波振荡器发出的微波通过被测飞灰时，其相位将发生变化，这种变化与飞灰的含碳量有关，平衡检相器将这种与飞灰含碳量成线性关系的相差信号送入微型计算机进行处理后，即可得出飞灰含碳量。

与现有技术相比，本实用新型采用了测量微波相位变化的原理，其测量结果受外界条件、煤种或飞灰粒度变化的影响小，所以不但测量误差小、精度高，而且稳定性较好。

下面结合附图对本实用新型的内容加以说明。

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是本实用新型平衡检相器的结构图。

图3是本实用新型第二实施例的结构示意图。

如图1所示：单频微波振荡器1通过单向器2和波导管3与喇叭形发射天线4相接，接收天线5通过波导管6和单向器7与平衡检相器8连接。上述两天线4、5置于一个填装有A3吸收材料的微波暗室9中，并位于输送被测飞灰的石英玻璃管10的两侧。检相器8中的两混频管12、13与微处理器11相接。

平衡检相器8的具体结构如图2所示：波导管21的横截面为长方形，其内装有两个混频管12、13和一个聚四氟乙烯移相棒14，移相棒14位于两混频管的中间，且到两混频管间的距离相等。波导管21的前端有连接法兰15，后部设有一个调相活塞16，通过旋钮17和螺杆18可以调节活塞的位置。本检相器的输出相角为0～180°，相应的含碳量变化为0～55％。图中编号：19—混频管座；20—移相棒座。

本实用新型的另一实施例如图3所示。它是在上一实施例的微波振荡器1和发射天线4之间增设一个环流器22和单相检波器23，其中环流器两个相对的窗口A、B分别与微波振荡器1和单相检波器23相通，第三个窗口C与发射天线4相通。微波从环流器的A窗进入，从C窗输出。当飞灰粒度或除碳以外的其它成份发生变化时，如煤种变化时，所反射的微波返回至环流器C窗，从B窗输出至单相检波器23，再送入计算机进行处理，以便对煤种或飞灰粒度变化所引起的微小的相位变化进行修正，使测碳精度得到进一步提高。上述实例中的各器件均可采用市售产品。