基于圆柱形谐振腔的高气压微波等离子体发生装置的电磁特性

为了便捷、直观、定量地认识微波等离子体发生装置的电磁特性,在提出一种基于圆柱形谐振腔的新型高气压微波等离子体发生装置的基础上,利用电磁场数值计算软件HFSS对特定结构尺寸下的圆柱形谐振腔及其耦合装置进行了仿真分析,计算了TM010型振荡模式下的品质因数、谐振频率、反射损耗、端口阻抗、最大电场强度等特性参数,分析了阻抗匹配情况及电场分布特点,并对电场分布的仿真结果和约5p0(p0=101.325kPa)气压工作条件下的实验观测结果进行了比较。结果表明,提出的新型高气压微波等离子体发生装置的设计方案是可行的,能够以小于1kW的微波入射功率在高气压下在一定的微波频率范围内激发微波等离子体。     

空气湿度微波谐振腔测量方法

提出一种通过微波谐振腔测量气体介电常数实现空气湿度连续测量的方法,并给出计算不同温度和湿度下空气等效介电常数的模型,设计出作为流动空气湿度传感器的两端采用开放同心圆环结构的特殊结构的谐振腔,对制作的谐振腔进行了气动特性仿真及S参数测量。仿真和测量结果表明：该结构的谐振腔适合于流动气体湿度的在线测量。研制了适用于空气湿度在线测量的微波测量系统。利用此系统对该文设计产生的饱和湿空气环境进行了测量,分析了测量结果和理论结果间的误差。该测量系统在29~38℃范围内能够实现±1.5%空气相对湿度的测量精度。     

测量溶液浓度的微波谐振腔优化设计

基于微波谐振腔微扰原理建立了应用于测量葡萄糖溶液浓度的谐振腔传感器模型。采用HFSS仿真软件对不同孔耦合结构尺寸的谐振腔进行仿真,通过比较耦合孔S11曲线得到谐振腔的最优化尺寸。仿真结果表明,该微波谐振腔耦合孔半径为3.5 mm,波导长30 mm时,微波谐振腔具有优越的电磁性能和很高的分辨率。以不同浓度的葡萄糖溶液为该谐振腔的加载样品,采用优化后的谐振腔模型进行仿真,结果表明不同浓度的葡萄糖溶液所引起的谐振频率变化显著,其变化幅度可以在S曲线上得出,通过检测频移的变化就可以得到葡萄糖溶液的浓度。     

基于微波谐振腔微扰法的汽轮机蒸汽湿度测量

汽轮机内蒸汽湿度的大小和分布状况直接影响汽轮机运行的经济性和安全性。以汽轮机内蒸汽湿度的准确测量为目的,设计了基于微波谐振腔微扰法的蒸汽湿度测量系统:自动频率跟踪系统和等精度频率测量系统。经实验测试,自动频率跟踪系统能够在9.6 GHz基础上检测出千赫兹的频率变化;等精度频率测量系统在标准频率为10 MHz时,分辨率可达到10-7,对于1～10 MHz的测量信号,能分辨出的频率范围为0.1～1 Hz。     

微波谐振腔法测量锅炉飞灰含碳量

应用微波谐振腔法测量燃煤电厂锅炉飞灰含碳量 ,其结果与实验室化学测试结果进行比较 ,达到了较好的测量精度。该方法可用于对电厂的飞灰连续在线检测 ,具有快速、方便、准确等特点。     

煤粉锅炉微波等离子点火研究

微波等离子燃烧是一种非接触、化学改性提高活化能、降低着火温度、提高燃烧稳定性的燃烧技术。利用合适的微波谐振腔结构、微波频率和脉冲电源,使之产生相对稳定的等离子体可用于煤粉锅炉点火。探讨了利用谐振腔对风粉混合物直接等离子化后实现预混着火和通过不同谐振频率及脉冲对燃料进行等离子化直接点火燃烧的可能性和方法。     

基于广义传输线理论的微波谐振腔“热失控”仿真分析

针对微波加热过程中出现的"热失控"现象,众多学者提出了提出了避免"热失控"的控制方法。从微波传输线出发,根据广义传输线理论,利用传输线上电压和电流的分布关系,推导出微波谐振腔内电磁场幅值和相位间的关系。由于驻波节点和腹点呈周期性分布,提出一种运动加热模型。仿真计算表明,在一定距离范围内,改变微波谐振腔径向的尺寸,使得谐振腔内的电磁场驻波节点、腹点的分布发生改变,使温度场分布更均匀,这对于解决"热失控"问题有借鉴意义。     

基于微波谐振腔微扰法测量装置的葡萄糖溶液浓度测试系统

针对生物医学工程对无创检测血糖技术的迫切需求,开展了用于溶液浓度检测的谐振腔微扰法研究;借鉴文献中采用谐振腔微扰法测量葡萄糖溶液介电常数来确定溶液浓度的经验,建立了微波谐振腔微扰法测试系统,采用HFSS软件对腔体耦合环进行了仿真优化,结果表明溶液介电常数的变化将导致谐振腔谐振频率的显著变化;根据仿真优化结果,使用搭建的溶液测试系统,实现对不同浓度葡萄糖溶液的介电常数的测试。     

波导同轴谐振腔微波幅度均衡器的设计与实现

提出了以传输波导和同轴谐振腔为基本单元、多腔级联结构的微波幅度均衡器设计思路.分析了该结构的实现原理,并利用HFSS电磁场仿真软件进行了建模计算.据此设计制作了器件,通过调节同轴谐振腔腔长、同轴谐振腔中心导体插入主线波导内的深度以及插入谐振腔中的吸收片深度等调节点对衰减中心频率、衰减幅度、衰减分辨率等指标进行调节.该结构的均衡器具有良好的衰减可调性,测试结果与仿真结果较为吻合.     

谐振腔微扰法测量微波铁氧体介电常数再讨论

针对微波铁氧体材料介电常数测量方法标准存在的不足,从考虑微扰理论中场分量的高一阶变化量入手,提出了对微扰引起的频移计算公式的修正.同时系统分析了腔耦合度的影响、有载品质因数的修正、安装孔带来的误差等,给出了用微扰法测量介质介电常数的综合表达式,并针对一个测量实例对比讨论了不同公式的计算结果.表明本文提出的公式处理的结果...     

微波铁氧体铁磁共振有效线宽扫频测量可调谐振腔设计

讨论了一种用于微波铁氧体铁磁共振有效线宽扫频测量的可调谐振腔,即TE011模式的圆柱谐振腔,通过手动或电动方式改变腔体大小,可实现谐振频率连续调节。介绍了其详细设计方法,给出了腔体直径和长度的计算方法。提出了多个腔体分段覆盖的方法,解决了单腔体结构导致的调谐精度差和Q值较低的问题。制作了样品进行验证,该样品采用两个谐振腔覆盖8~12GHz的调谐范围,第一个腔体直径52mm,调谐长度40~21.5mm,调谐频率范围为7.9~9.9GHz,第二个腔体直径42mm,调谐长度为33.4~17.8mm,调谐频率范围为9.8GHz~12.1GHz。测试结果表明调谐频率符合理论计算结果,Q值满足设计要求。     

基于同轴谐振腔法的材料电参数测量

以岩石电参数测量为背景,根据岩石材料的电性特点,对谐振腔法测试电参数进行了比较详细的研究.利用仿真软件设计并改进了常规谐振腔的结构,设计了一种小型化和有效的测量仪器,以方便携带和使用.然后,利用微扰法和建立等效电路模型对谐振腔进行建模,推导出电参数和谐振腔参数直接的关系,再通过拟合的办法得到关系式的参数信息.对模型进行仿真测试,比较了等效电路模型和微扰法的精度,可以看出等效电路模型的测量误差小于5%.最后搭建了测试系统,对一些材料进行测试,得到了满足测试要求的结果,并分析了测量系统的不足以及改进方法.     

水控热水器不点火的应急处理方法

使用水控式燃气热水器的高楼层居民,常因水压不够而不能点火,或中途熄火。遇到这种情况,不了解热水器工作原理的用户以为热水器出了故障,往往束手无策。下面通过分析热水器的工作原理介绍热水器低水压不点火的应急处理方法。 1 水控热水器的工作原理     

基于微波反射法的复合绝缘子无损检测方法

为了对运行复合绝缘子内部缺陷进行无损探伤(NDT),提出一种基于高频微波的检测方法,利用微波在硅橡胶与缺陷以及缺陷与芯棒交界面处的折反射进行缺陷检测。首先通过计算不同缺陷类型处的折反射信号幅值,从理论上验证该方法可行性;其次,搭建了针对复合绝缘子的微波检测平台,并对加入不同类型人造缺陷的绝缘子样品上进行试验,优化各系统参数;最后对收集到的现场出现异常温升的绝缘子进行检测,找出缺陷位置,并解剖进行验证。实验结果表明:采用近场微波方法无需偶联剂,即可对复合绝缘子进行无接触、无损检测;可以检测到绝缘子内部的不同类型(介电常数)的缺陷;可识别尺寸小于0.4 mm的细微缺陷。通过实验验证了微波反射法应用于复合绝缘子内部缺陷检测的可行性。     

基于机器视觉的圆柱形蜂窝陶瓷侧面裂隙检测

针对圆柱形蜂窝陶瓷侧面裂隙检测困难问题,提出一种基于机器视觉的检测方法。通过对侧面裂隙检测需求分析,选用COMS相机和LED白色平行光源。对采集的图像进行滤波处理,选择中值滤波去除椒盐噪声。根据图像的特点选择ROI区域,使用全局阈值分割算子threshold进行图像分割,采用膨胀方法连接断裂区域。在提取表面缺陷时,先用connection算子对图像区域分割,再选择面积、长度和宽度3个特征对表面缺陷进行提取。将本检测方法与人工检测方法比较分析,试验结果表明在检测样品均为50个时,本方法检测合格、不合格和混合样品所需时间分别为12.50、6.64和10.58 min,具有更高检测速度,实时性更好;准确率分别为96%、84%和90%,准确率还有待提升,需要进一步的研究。     

圆柱形铅酸蓄电池的开发

制成了圆柱形铅蓄电池，其特点是：（１）用铅锑镉合金冲制外壳，并配一个马口铁制的外底；（２）正极是铅合金柱外包ＰｂＯ２，负极是在０．５ｍｍ的板栅上涂膏，连同隔膜包在正极上。负极与筒靠接触导电，不须焊接；（３）在封口物（热熔胶）与筒壁之间备有一层憎水的微孔膜，空气不会进入；盖子下面有一层吸酸的碱性物质。大电流充电不渗酸。本电池价格低，工艺简单，自放电很小，比能量３７Ｗｈ／ｋｇ，其工艺特别适用于制Ｒ６以下型号的电池。     

压装组件中圆柱形母线的部分电感计算方法

在大功率变换器、高压直流断路器等含有电力电子器件的设备中,大尺寸圆柱形压接母线与平板压装型器件配合使用的现象普遍存在。开关器件通断过程中,母线杂散电感的存在会造成强烈的电磁干扰,因此对母线杂散电感的准确提取进而对其结构进行优化配置是设备电磁兼容设计中必不可少的环节。该文针对压装组件中的圆柱形母线导体,基于部分单元等效电路理论提出了一种通用的部分电感计算方法。该方法采用圆环单元进行剖分,考虑了圆形截面导体的中心对称特性,与传统矩形和三角形剖分方法相比,计算结果更为准确且可有效提高计算效率。此外,现有的基于圆环单元剖分的计算方法仅适用于导体的长度大于横截面直径的情况,而文中所提方法不存在任何限制条件,具有普遍适用性。结合典型算例并通过与几种现有计算方法对比,验证了所提计算方法在准确性和计算效率方面存在的优势。     

用频率调谐的TE_(01)模微波谐振腔测量复介电系数

本文描写一个用恒定长度的频率调谐的TE_(01)模谐振腔来决定低损耗固体材料的复介电系数的测量系统。腔体有着简单的机械结构,对于介电系数实部的ε′测量只需很短的时间,但具有相当高的精度,并且能在给定频段的一系列具体频率下进行。此外还将这个方法与标准的长度调谐腔进行比较,理论分析和约在10GHz对聚合物和融熔石英的实际测量指出:两个方法的误差具有几乎一致的数值。