混合液體組分的微波檢測技術(shù)研究.pdf

1、混合液組分含量的控制對于工業(yè)生產(chǎn)尤其重要，如工廠中要嚴(yán)格控制油液濃度，潤滑油老化、油液夾雜或者是潤滑油中的極性分子顆粒物含量發(fā)生變化時，將直接影響到機(jī)械傳動部件的傳動質(zhì)量以及傳動零件的壽命;食品業(yè)如牛奶類以及酒類要嚴(yán)格控制產(chǎn)品中各個組分的含量，工藝過程中物料各組分的成分變化會影響到整個過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)合外圍電路測量法，電容測量

2、法等。比重法雖然儀器簡單，操作方便，由于計(jì)算比較復(fù)雜，導(dǎo)致結(jié)果誤差較大;密度瓶法相對成熟但是對外界條件要求嚴(yán)格，而且不適用于測量易揮發(fā)的混合液，單片機(jī)結(jié)合外圍電路測量和電容測量法雖然測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)檢測混合液組分的新方法。
　　 微波檢測技術(shù)作為一種新的檢測技術(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)用于對物質(zhì)檢測，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，微波特征量會受到物質(zhì)中的電磁參數(shù)和幾何參數(shù)的影響，通過測定微波特征量的變化以實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)的檢測。
　　 本文對微波檢測技術(shù)應(yīng)用于識別混合液體組分進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，提出了基于微波技術(shù)檢測混合液體組分的新方法。首先對現(xiàn)階段混合液體組分的檢測技術(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，對混合液體組分的檢測進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，微波檢測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的搭建;最后按照既定的實(shí)驗(yàn)步驟對待測試劑進(jìn)行微波檢測，得出結(jié)論:
　　 (1)對相同成分的混合液進(jìn)行微波檢測，實(shí)驗(yàn)試劑的濃度值與測定的微波特征量—對數(shù)幅度一一對應(yīng)，對數(shù)幅度隨著實(shí)驗(yàn)試劑濃度的變化呈現(xiàn)單調(diào)變化，通過測定對數(shù)幅度的變化，可以實(shí)現(xiàn)對混合液體組分的檢測。
　　 (2)利用微波技術(shù)，在對混合液體進(jìn)行組分檢測時，將頻率適量提高，微波對數(shù)

5、幅度變化更加明顯，檢測精度隨之提高，最佳檢測頻段確定在高頻區(qū)間，直接接觸微波檢測最佳頻段為(950MHz-1050MHz)，非接觸微波檢測最佳點(diǎn)頻定位在14.6GHz。
　　 (3)通過微波技術(shù)，對混合液組分進(jìn)行檢測，有兩種檢測方式，一種是接觸式檢測，一種是非接觸式檢測。實(shí)行非接觸檢測時，不同的非金屬隔層會對檢測結(jié)果帶來一定影響，非金屬層的介電常數(shù)增大，檢測數(shù)據(jù)隨之增大，但是基本不會改變其變化規(guī)律，能夠檢測出的兩種液體的介電常數(shù)