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文档简介

微波检测技术

主要内容:

●微波检测的基础知识●微波测湿技术●微波物位计

一、微波检测的基础知识

1.微波的定义及其特点

通常将波长在0.001～1m，频率从300到300000兆赫范围内的电磁波称为微波。

特点:

●定向传播

●准光学特性

●传输特性好

●介质对微波吸收与介质的介电常数成比例，水对微波的吸收作用最强微波振荡器与微波天线

微波是用微波振荡器产生的。由f=1/2π可知，为了得到很高的频率f，振荡回路的电感L和电容C就要很小，因此不能用普通的电子管与晶体管构成微波振荡器。构成微波振荡器的器件有速调管、磁控管和某些固体元件，小型的微波振荡器也可采用体效应管。

微波振荡器产生的振荡信号要用波导管引到发射天线波长为10cm以上可用同轴电缆）发射出去。

为了保证发射的微波有很强的方向性，必须使用特殊结构的发射天线。常有的发射天线有喇叭形天线、抛物面天线、介质天线等。常见的微波天线扇形喇叭天线(b)圆锥形喇叭天线(c)旋转抛物面天线(d)抛物柱面天线微波在检测技术中的应用

利用微波的定向辐射特性进行测量据此原理可以制成开关式物位计利用微波的反射特性进行测量可以制成液位计、测厚仪和微波雷达等。利用物质对微波的选择性吸收特性进行测量可以测量纸张、粮食、木材、糖果等固体物料的含水量。

二、微波测湿技术微波测湿的原理

水分子是强极性分子，在外电场作用下将产生强的取向极化，极化的结果是将外电场的能量转换成水分子的势能，这一势能意味着将从外电场获得的能量储存起来。由于水的吸收损耗远较其它电介质大，所以，当微波功率通过物料时，其衰减量的大小将主要取决于物料中水分含量的多少，这就是衰减法微波测湿的原理。2、微波测湿技术的应用

利用微波测量湿度或水分的方式基本上有三种类型，即空间波式、波导式和反射式。

煤中含水量的测量衰减法微波测湿原理方框图

微波测量煤的含水量示意图

校准曲线

三、微波物位计

微波超声波波类型电磁波机械波反射特性在不同介电率的界面上反射在不同声阻抗率的界面上反射压力影响微不足道很小温度影响微不足道需温度补偿传播速度约3×108m/s（在真空中）约344m/s（空气中，20℃）测量盲区到天线顶端离辐射面大于250mm动态范围高达150dB

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