测定浆体密度的微波密度计
专利汇可以提供测定浆体密度的微波密度计专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且测定浆体 密度 的 微波 密度计，适用 煤 浆、矿浆及其它流动浆体的密度测量，其特征是微波源输出的微波功率，经 功率分配器 均分两路，一路输至与输浆管路连通的测量管上的微波探测器，并 辐射 到被测浆体介面，其反射的微波功率经转变和放大；另一路输至设在测量管一侧的比测 温度 补偿室上的微波探测器，并辐射到清 水 介面，其反射的微波功率经转变和放大，两路放大 信号 同时输入微型 电子 计算机处理，显示器显示出浆体密度值。消除温度影响。，下面是测定浆体密度的微波密度计专利的具体信息内容。
1、一种测定浆体密度的微波密度计，其特征在于输浆管路 上连通的测量管1，测量管的一侧设置比测温度补偿室2，在测 量管上设置浆体微波探测器6，比测温度补偿室上设置清水微 波探测器7，一个输出微波功率的微波源8，经两路微波功率分 配器9，其中一路1/2微波功率通过浆体侧环行器10至浆体微 波探测器6，幅射至被测浆体介面上，其反射微波功率由浆体侧 P—V变换器12转换、A3A4二级线性放大器16放大，另一路 1/2微波功率通过清水侧环行器11至清水微波探测器7，幅射 到清水介面上，其反射微波功率由清水侧P—V变换器13转 换、A1A2二级线性放大器17放大，两路放大后的电信号同时输 入微型电子计算机20处理，其输出信号由V—I转换器21转 换，显示器19显示出浆体密度A。
2、按照权利要求1所述的微波密度计，其特征在于比测温 度补偿室与测量管邻接处安设温度传导器3。
3、按照权利要求1或2所述的微波密度计，其特征在于比 测温度补偿室上连通回流管5。
本发明涉及一种密度测量装置，特别是一种利用微波测定 煤浆、矿浆及其它流动浆体密度的装置。
目前，国内外用于煤浆或其它矿浆等浆体的密度测量，有如 煤炭工业出版社1988年11月出版，书号2920，《重介质选煤的 理论与实践》301～342页所述，广泛使用的γ射线密度计，它是 在输浆管路上以透射法直接测定浆体密度，但是γ射线危害人 体，使用时不安全；还有双管双水柱压差密度测量装置，是在一 个矿浆箱的下部连通长、短矿浆管，并各自连通清水管，在压力 平衡时，两清水管的水面形成高差，用差压计检测出矿浆密度， 它不能在输浆管路上直接测定密度，必须从来浆管路上引入一 部分浆体至矿浆箱内，即取样测定，缺乏代表性，此外浆体难免 有杂质，极易堵管，影响正常测量。
通过《世界专利索引》及《中国专利索引》检索，有原联邦德 国专利DE2838066，微波水份连续测量装置；原民主德国专利 DD—241479，用微波测量混凝土粘接剂水份的方法；中国专利 CN86205895U，用于测定精煤全水份的微波测水仪。它们都是 用于固体散物料含水量的测定，其原理是微波信号通过不同含 水量的固体散物料时，使其反射系数发生变化。上述微波测水仪 不能直接用于浆体密度测量，因浆体中大量的是水，固体含量 少，通常对于矿浆微波密度测量是在输浆管路的现场进行，受季 节温差、昼夜温差影响，将使微波测量产生较大的误差。如环境 温度的变化将引起微波器件几何尺寸的微变，使其微波功率和 频率产生漂移，对于浆体因固体含量少，固体含量的变化引起微 波反射功率的变化率也很小，当温度变化时，所引起的功率变化 足以把固体含量变化所引起的反射功率埋没掉；其次是被测浆 体的温度变化，使其微波反射功率系数的变化，将产生较大的测 量误差，经实验，温度变化20℃，其微波通过浆体反射系数变化 10％。
本发明的任务是提供一种单一微波源、对称结构的双探头 及具有温度补偿结构的微波密度测量装置，它能够利用探头中 微波传输的平分性克服温度变化的影响。
其技术方案如下：
在输浆管路上连通一段测量管1，测量管的一侧设置比测 温度补偿室2，在测量管上设置浆体微波探测器6，比测温度补 偿室上设置清水微波探测器7；一个微波源8输出的微波功率， 经两路微波功率分配器9，其中一路1/2微波功率通过浆体侧 的环行器10至浆体微波探测器6，幅射到被测浆体介质面上， 其反射后的微波功率由浆体侧P—V变换器12转换、A3A4二 级线性放大器16放大，另一路1/2微波功率通过清水侧环行器 11至清水微波探测器7，幅射到清水介质面上，其反射后的微波 功率由清水侧P—V变换器13转换、A1A2二级线性放大器17 放大，两路放大后的电信号同时输入微型电子计算机20处理， 其输出信号由V—I转换器21转换，显示器19显示出浆体密度 A。
以下结合附图详细说明本发明的结构和实施方式。
图1表示本发明的结构图。
图2表示密度测量电路图。
如图1表示的本发明包括测量管1，该测量管以法兰与输 浆管路连通，在测量管壁上安设浆体微波探测器6，与测量管相 邻设置的比测温度补偿室2，该补偿室与测量管一侧的邻接处 安设温度传导器3，它使测量管内的浆体与比测温度补偿室内 的清水等温。比测温度补偿室的上端设注水口4，与注水口和比 测温度补偿室连通的回流管5，使补偿室内的清水环流，保持清 水温度均匀，在比测温度补偿室的一侧壁上安设清水微波探测 器7。一个微波源8，它是由金属腔与体效应管组成的微波振荡 器，产生频率为10GHz，功率为10mw的微波功率，该微波功率 经两路功率分配器或BD—1/044E面T形接头9均分为两路 传输，其中一路的1/2微波功率通过浆体侧环行器10，传至浆 体微波探测器6，幅射到被测浆体介质面上，再反射回来的微波 功率输入浆体侧P—V变换器12；另一路的1/2微波功率通过 清水侧环行器11，传至清水微波探测器7，幅射到被测清水介质 面上再反射回来的微波功率输入清水侧P—V变换器13。前面 所述的环行器，一般采用Hxx—1A型环行器，它是T形或Y 型、三端口无源器件；P—V变换器采用GX2—N8型探头，它将 反射微波功率信号转换成电压信号。如图2，清水侧P—V变换 器13输出的微弱电压信号(一般0～1mv)，由IN1输入，经电阻 R1输至A1A2二级线性放大器17的前级线性放大器A1的反射 输入端，R4为反馈电阻，R2为匹配电阻，用以匹配前级P—V变 换器的输出，C1为滤波电容，使波形更规整；线性放大器A1放 大后的电压信号经输入电阻R5加到第二级线性放大器A6的反 相输入端，再次进行比例放大，R2为反馈电阻，经A2放大后的 电压信号输至微型电子计算机20模拟量输入口A/D。另一组 浆体侧P—V变换器12输出的微弱电压信号，由IN2输入，经 电阻R8输至A3A4二级线性放大器16的前级线性放大器A3 的反相输入端，R11为反馈电阻，R9为匹配电阻，C2为滤波电容； 线性放大器A3放大后的电压信号，经输入电阻R12加到第二级 线性放大器A4的反相输入端，再次进行比例放大，R13为反馈电 阻，经A4放大后的电压信号输至微型电子计算机20的模拟量 输入口A/D。前面所说的线性放大器A1、A2、A3及A4均使用高 精度运算放大器组成的比例放大器，两路放大后的电压信号同 时进入微型电子计算机进行数据运算，运算结果输至WS211型 转器21，进行电压与电流的转换，一般将0～5V电压转换成4 ～20mA电流，由显示器19显示出浆体密度值A。图1中表示 的直流稳压电源15，输出的±12V直流电供微波网络和接收 器。
在测定某种浆体的密度之前，需根据浆体的密度范围，进行 本微波密度计的标定，标定方法如下：
通过图1表示的微型电子计算机键盘18的K1键、K2键和 置数健，分别将K1预置于99.99，K2预置于1000.00；将微波密 度计测出的不同表面值(mA值)与其相对应的密度化验值(g/ cm3)进行对比，列出下表：
序号 表面值x，mA 化验值y，g/cm3
1 x1 y1
2 x2 y2
n xn yn
以微波密度计输出的表面值x为横座标，密度化验值y为 纵座标，画出其对应的曲线，使某一浆体密度测量范围保持在4 ～20mA之内，否则要进行零点校正及满度校正。
零点校正：零点是指某浆体密度测量范围段的最小密度值， 密度计应输出4mA，如达不到该值时，需通过微型电子计算机 键盘18的“加/减”键进行调整，在输出值上“加”或“减”实际输 出表面值与4mA的差值，即|A－4mA|＝ΔA A—实际输出表面值，ΔA—差值。
满度校正：满度是指某浆体密度测量范围段的最大密度值， 密度计应输出20mA，如达不到该值时，需通过微型电子计算机 键盘18的K1键、K2键微调K1、K2的预置值，使其输出达到要 求值。调整好上述参数，并经微型电子计算机确认后，微波密度 计将按新置入的参数工作。
本发明的优点：
由于采用单微波源、对称式双探测器结构的微波测量线路， 被测流动浆体温度的变化，通过温度传导器将浆体温度迅速传 递到比测温度补偿室中的清水，又通过回流管的清水环流，使清 水温度与被测浆体温度相等，两探测器在等温体中工作，其中比 测温度补偿室中的清水与被测浆体介质中水对微波功率的全 反射系数相等，被测浆体的密度只与固体颗粒含量有关，达到消 除温度变化的影响，提高了测量精度。此外本发明应用在输浆管 路上直接测定浆体密度，不必取样，测量值具有充分代表性，与 γ射线密度计相比，避免了对人身的危害。
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