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文檔簡介
1、在航天航空領(lǐng)域中,飛行器前期的制件環(huán)節(jié)、組裝連接環(huán)節(jié)、推進(jìn)劑儲(chǔ)藏環(huán)節(jié)、飛行中監(jiān)控環(huán)節(jié)、地球外環(huán)境物質(zhì)探測環(huán)節(jié)等都需要對物質(zhì)含水率進(jìn)行測量和分析。物質(zhì)中水分含量的定量分析已經(jīng)被列為各類物質(zhì)理化分析的基本參數(shù)之一,往往會(huì)影響到物質(zhì)本身的一些特殊的性質(zhì)及性能參數(shù)。因此,研制出體積小、便于攜帶和測量、可以適應(yīng)多種測量、多種環(huán)境及用途,高精度、智能化的物質(zhì)水分儀是一項(xiàng)亟待解決的科研問題,也有廣闊的工程應(yīng)用前景。
本論文“基于微波諧振腔技
2、術(shù)的水分儀設(shè)計(jì)”對采用諧振腔進(jìn)行物質(zhì)水分測量所涉及的理論、方法和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究:
首先,通過系統(tǒng)分析國內(nèi)外微波法物料水分測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,在現(xiàn)有水分測量方法的基礎(chǔ)上,指出紅外法、中子法、自由空間微波法在水分測量中存在的不足,基于此提出了一種微波同軸諧振腔水分傳感器。
其次,分析討論了設(shè)計(jì)本論文系統(tǒng)所需的相關(guān)理論基礎(chǔ)。論文從麥克斯韋方程出發(fā),詳細(xì)論述了微波諧振腔內(nèi)的電磁場分布、邊界條件、微波的網(wǎng)絡(luò)分析、時(shí)域有
3、限差分法等內(nèi)容,進(jìn)而說明了本論文系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的由來及相關(guān)條件。
再次,從諧振腔微擾原理出發(fā),利用時(shí)域有限差分法(FDTD)對諧振腔空間進(jìn)行網(wǎng)格劃分并求解,建立了諧振腔傳感器仿真模型。以該模型為基礎(chǔ),分析了傳感器和物料作用后的內(nèi)外電磁場分布,利用CST軟件,研究了諧振腔空載、無耗條件、有耗條件下的諧振頻率等參數(shù)與物質(zhì)含水率的關(guān)系:均近似成線性關(guān)系,從而驗(yàn)證了本文所述理論的正確性與模型的可行性。
同時(shí),設(shè)計(jì)了與傳感
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