微波在線密度檢測技術的研究及應用.pdf

1、在線密度測量技術是檢測技術中的一個重要研究技術，其研究關系到工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。隨著科學技術的發(fā)展和生產(chǎn)實際的需要，在線密度測量的研究不僅要實現(xiàn)密度測量，還要考慮測量原理或方法對被測物不會產(chǎn)生副作用。因此，對在線密度測量技術的研究不僅具有重要的學術價值，而且還具有重大的社會意義。 課題受國家發(fā)展計劃委員會資助，納入計高技[2000]1882號“企業(yè)集成自動化系統(tǒng)”智能化檢測控制儀器子項中。論文中討論了微波在線密度測量方法

2、的原理，測量裝置的設計等關鍵技術問題。 本文介紹了在線密度測量的發(fā)展現(xiàn)狀及其優(yōu)缺點，在分析比較的基礎上，結合課題要求提出了一種基于微波微擾理論的密度在線測量新方法。首先，分析了微波密度在線測量技術的理論基礎——傳輸線理論，其內(nèi)容包括將用于諧振腔設計的傳輸線等效電路、施密斯圓圖以及阻抗匹配和微波網(wǎng)絡等多方面的技術。接著重點說明了微波在線密度測量原理，基于麥克斯韋方程組深入推導了微擾情況下介電常數(shù)與諧振頻率，有載品質(zhì)因數(shù)的關系；分別

3、討論了封閉諧振腔和開孔諧振腔中的電磁場以及微擾方法中所使用的諧振腔的設計及設計中激勵方式、腔長/半徑的選擇等若干關鍵問題。最后，使用自己設計的諧振腔，矢量網(wǎng)絡分析儀搭成的實驗裝置對卷煙進行了密度測量實驗研究，并用MATLAB軟件對測量數(shù)據(jù)進行了回歸擬合，建立了密度測量的方程，并對測量誤差作了分析，提出了進一步減小誤差的途徑。 本課題第一階段研究取得了突破性進展：提出了微波在線密度測量新方法，設計制作了測量專用的諧振腔，初步實驗表