微波测碳仪制造技术

微波测碳仪，包括一个飞灰通路和一个与飞灰通路交叉的微波测量通路，两路的交叉单元是天线盒（１１），微波测量通路包括微波体效应振荡器（１）和Ｔ型波导（２），Ｔ型波导（２）的横向波导管的两臂分别与隔离器（３）（４）相接，隔离器（４）的另一端与天线盒中的发射天线（６）相接，其接收天线（７）与微波检波器（８）相接，微波检波器（８）的输出端与信号处理器（９）相接，信号处理器（９）的输出端与显示器（１０）相接，其特征是：在振荡器（１）和Ｔ型波导（２）之间安装一个微波可变衰减器（１５），在微波检波器（５）的输出端和衰减器（１５）的调节控制端之间设置一个微波电平恒值伺服系统（１６）。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属于微波测量技术。它是利用飞灰中碳颗粒对微波能量吸收较大这一特性而设计的微波测碳仪。这种测碳仪用于测定大型工业锅炉飞灰中的含碳量。在已有技术中，由西安无线电一厂于1986年4月1日申请的微波测碳仪，申请号为86201833，它包括一个飞灰通路和一个与飞灰通路交叉的微波测量通路，参见图9，两路的交叉单元是一个带有喇叭型发射天线（6）和接收天线（7）以及一个飞灰管道（13）的天线盒（11），发射天线（6）和接收天线（7）的喇叭口相对，飞灰管道（13）安装在两个喇叭中间。飞灰通过锅炉烟道特配的飞灰取样设备（12）进入天线盒中的飞灰管道（13），然后经锁气排灰机（14）排出以构成一个飞灰通路；在微波测量通路中专利技术人首次提出将微波体效应振荡器（1）输出的功率分为两路，并且将两路的信号相除，用以消除由于微波体效应振荡器输出功率的不稳定性所造成的测量误差，具体措施是采用一个T型波导（2）将振荡器（1）输出的功率分为两路，一路信号经隔离器（4）到天线盒中的发射天线（6）并由发射天线（6）将其辐射到天线盒空间，接收天线（7）接收到的信号经微波检波器（8）输出一个与飞灰管道（13）中含碳量有关的电压值，然后送至信号处理器（9），另一路信号经隔离器（3）到微波检波器（5），微波检波器（5）输出的电压信号送至信号处理器（9），信号处理器中包含一个对两路信号进行相除的除法器，两路信号经除法器相除后所得的结果是一个与振荡器（1）输出功率无关而只和含碳量有关的数值，然后经过信号处理后送至显示器（10）中显示。-->该方案存在的问题是：目前国内半导体器件零点漂移较大，除法器不能满足该仪器所要求的精度，因此，该方案的实施目前尚有困难。本技术的目的是根据上述问题提供一个微波电平恒值伺服系统，并通过该系统的自动控制作用使发射天线辐射的微波功率达到一个恒定值，用它代替除法器。本技术的解决方案是：以已有技术中两路的形式为基础，参见图1，在振荡器（1）和T型波导（2）之间安装一个微波可变衰减器（15），在微波检波器（5）的输出端和微波可变衰减器的调节控制端之间设置一个微波电平恒值伺服系统（16）。该系统的作用是用一个基准电压V0对检波器（5）输出的电压V1进行误差鉴别，并将误差信号进行校正，然后将校正信号加在衰减器（15）的调节控制端上，衰减器将根据校正信号自动调节其衰减量，经过这种反复地自动调节，使检波器（5）输出的电压V1始终跟随基准电压V0，并保持在二者相等的平衡状态，这样就使得振荡器（1）通过衰减器（15）输出的功率达到一个恒定值，从而也使得发射天线（6）辐射的微波功率是恒定不变的。所述的基准电压V0由普通的恒压源供给。根据上述原理，可设计多种具体实施方案，下面根据实施例详细说明。图1，仪器的系统方框图图2，实施例1的具体线路结构图图3，实施例2的具体线路结构图图4，实施例3的具体线路结构图图5，实施例4的具体线路结构图图6，实施例5的具体线路结构图图7，实施例6的具体线路结构图图8，实施例7的具体线路结构图图9，已有技术的结构参考图-->参见图2，在振荡器（1）和T型波导（2）之间安装一个PIN微波电调衰减器（17），这个衰减器的性能是用控制流过PIN管电流量的大小来控制PIN管对微波功率的吸收量，并且流过PIN管的电流与其衰减量成正比；所设的微波电平恒值伺服系统包括一个用基准电压V0对检波器（5）输出电压V1进行误差鉴别并兼校正的减法放大器（18）和一个对减法放大器（18）输出的信号电压进行记忆的积分器（19），积分器（19）的输出端通过一个串联电阻（20）与衰减器（17）的控制电流输入端相接，使积分器输出的信号电压加到衰减器的控制电流输入端上。检波器（5）检出的信号电压V1对参考地而言是负电压值，因此基准电压V0设为负值，当｜V1｜＞｜V0｜时，V1的电压低于V0，减法放大器（18）输出的电压V2为负值，积分器（19）对V2积分，输出电压V3＝－∫tod（－V2）dt，此时，正向电压V3经过一个串联电阻（20）加到衰减器（17）的控制电流输入端上，使PIN管中电流增大，即衰减量增大，则｜V1｜下降，反复自动调节，直到达到V0＝V1为止。PIN微波电调衰减器的特性是正向调节，当它的控制电流输入端的控制电压为零时，其衰减量也为零。如在调节中出现过调节状况，即｜V1｜＜｜V0｜，V1的电位高于V0，此时V3是负电压值，这时对衰减器（17）起保护作用的二极管（21）导通，则V3＝0，然后通过系统的自动调节恢复正向调节状态。参见图3，所述的衰减器仍采用PIN微波电调衰减器（17），所述的伺服系统是一个用基准电压V0对检波器（5）输出的电压V1进行衰减鉴别并兼校正的减法放大器（22），减法放大器（22）的输出端经过一个串联电阻（23）与衰减器（17）的控制电流输入端相接。该系统用减法放大器输出的电压V2直接控制衰减器（17）的衰减量，其控制原理与图2所述的雷同。-->参见图4，所述的衰减器仍采用PIN微波电调衰减器（17）；所述的伺服系统包括一个用基准电压V0对检波器（5）输出电压V1进行误差鉴别的减法放大器（24）、一个对减法放大器（24）输出的误差信号进行校正的比例加积分器（25）和一个对比例加积分器（25）输出的信号电压进行记忆的积分器（26），积分器（26）的输出端通过一个串联电阻（27）与衰减器（17）的控制电流输入端相接。其控制原理与图2所述的雷同。参见图5，图4中的比例加积分器（25）也可采用该图中所示比例加积分器（28）。参见图6，所述的衰减器采用一个机械调节微波可变衰减器（29），该衰减器中有一个微波吸收板，吸收板与该衰减器的调节件相接，通过调节吸收板在该衰减器中的上下位置来调节其衰减量。所述的伺服系统包括一个用基准电压V0对检波器（5）输出的电压V1进行误差鉴别的减法放大器（30）、一个对减法放大器（30）输出的误差信号进行校正的变压器耦合输出平衡调幅器，一个对所述的平衡调幅器输出的信号进行功率放大的变压器耦合输出功率放大器和一个双相伺服电机（31），所述平衡调幅器的调制波输入端与减法放大器（30）的输出端相接，其载波输入端通过一个移相电容（32）与伺服电机的激磁绕组（33）相接，电机的控制绕组（34）与所述的功率放大器的输出端相接，伺服电机的输出轴与衰减器（29）的调节件机械交联，交联方式可采用机械齿轮交联、皮带轮交联或摩擦轮交联等。所述的平衡调幅器是一个三极管平衡调幅器，它是由一个三极管差动放大电路和一个输出耦合变压器（35）构成的，其中三极管（36）的基极为调制波输入端，三极管（38）的基极为载波输入端，电机的激磁绕组（33）中的交流电流通过移相电容（32）移相90°后送至该调幅器的载波输入端，即三极管（38）的基极，如果减法放大器（30）-->输出电压为零，则输出耦合变压器的初级线圈（39）、（40）中的电流大小相等，相位相反，此时次级线圈中没有感应电流，该调幅器处在平衡状态；当｜V1｜不等于｜V0｜时，减法放大器（30）将输出正向或负正的误差信号，这个误差信号加到三极管（36）的基极时，该调幅器的平衡状态被破坏，即初级线圈（39）、（40）中的电流不相等，变压器（35）的次级线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、微波测碳仪，包括一个飞灰通路和一个与飞灰通路交叉的微波测量通路，两路的交叉单元是天线盒(11)，微波测量通路包括微波体效应振荡器(1)和T型波导(2)，T型波导(2)的横向波导管的两臂分别与隔离器(3)(4)相接，隔离器(4)的另一端与天线盒中的发射天线(6)相接，其接收天线(7)与微波检波器(8)相接，微波检波器(8)的输出端与信号处理器(9)相接，信号处理器(9)的输出端与显示器(10)相接，其特征是：在振荡器(1)和T型波导(2)之间安装一个微波可变衰减器(15)，在微波检波器(5)的输出端和衰减器(15)的调节控制端之间设置一个微波电平恒值伺服系统(16)。2、如权利要求1所述的测碳仪，其特征是所述的衰减器是一个PIN微波电调衰减器（17），所述的伺服系统包括一个用基准电压V0对检波器（5）输出电压V1进行误差鉴别并兼校正的减法放大器（18）和一个对减法放大器（18）输出的信号电压进行记忆的积分器（19），积分器（19）的输出端通过一个串联电阻（20）与衰减器（17）的控制电流输入端相接。3、如权利要求1所述的测碳仪，其特征是所述的衰减器是PIN微波电调衰减器，所述的伺服系统是一个用基准电压V0对检波器（5）输出的电压V1进行误差鉴别并兼校正的减法放大器（22），减法放大器（22）的输出端通过一个串联电阻（23）与衰减器（17）的控制电流输入端相接。4、如权利要求1所述的测碳仪，其特征是所述的衰减器是PIN微波电调衰减器，所述的伺服系统包括一个用基准电压V0对检波器（5）输出电压V1进行误差鉴别的减法放大器（24）、一个对减法放大器（24）输出的误差信号进...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑忠信，
申请(专利权)人：西安无线电一厂，
类型：实用新型
国别省市：