新型微波智能水分测定仪的研究

　　1　测量原理

　　在微波频率下,水的介电常数要比一般的物质高得多,大多数物质在含有水分后,介电常数都会明显增加,这样微波在这种媒质中传输时衰减明显增大.本测水仪就是利用微波对水衰减大的特点来测量物体中的含水量.系统原理图如图1所示.

　　2　实测数据

　　选取水泥、化肥(以磷酸二氢钾为例)、煤碳等物质在不同温度下进行测量,并且和其它测量方法(卡尔费修法、烘干法)进行了比较,结果如表1(表中卡尔费修法、烘干法的结果由西安煤研所测试提供)所示.

　　比较以上测量结果可以看出,微波方法用来测量物体中的水分含量是有效的.本测水仪成功地利用微波衰减法测物体中的水分含量,通过实时定标解决了微波测量中由于环境温度的变化而引起的测量误差,以及固体粉末状的物体由于其物体密度的不同在测量中引起的测量误差问题.使得微波测水真正达到实用,而且通过大量的实测结果证明本测水仪所测结果是正确的.本仪器可以在0～45℃范围内工作,测量物质含水量的范围为0.3%～30%,相对误差为0.5%左右,在实际应用中测量结果稳定.我们研制的微波智能水分测定仪还具有:(1)能够快速、准确地测出物体中的水分含量;(2)自动补偿环境温度对测量结果的影响;(3)能实时显示和打印测量结果的特点;(4)使用、携带方便的特点.目前已经和有关单位合作生产.

　　参考文献

　　1　李英.微波、毫米波传感器与非电量检测.北京:电子工业出版社,1991

　　2　付君眉.微波有源与无源电路.西安:西安交通大学出版社,1992

　　3　李华.MCS-5196系列单片机原理与应用.北京:北京航空航天大学出版社,1990

　　4　余宗谦.微波技术.西安:西安交通大学出版社,1992

　　(编辑　管咏梅)

　　索晓民　曹　峻　傅君眉　　(西安交通大学,710049,西安)