专利名称：微波槽波导传感器的制作方法
技术领域：
本发明属于微波检测技术领域，具体涉及一种微波槽波导传感器。
背景技术：
微波能穿透衰减大的非金属材料，在非电量检测领域中，微波检测具有很强的优势。微波检测物料的指标比电容传感器的灵敏度高，而比γ射线传感器的污染小得多，且操作方便，对物料无损伤、非接触、无污染、便于实现自动化。微波检测技术在工农业生产、国防建设和科学研究中具有广泛的应用。由于采用常规矩形波导或谐振腔，无论是应用反射式还是通过式或吸收式的测试方法，都需要将物料样品置于波导传感器或谐振腔中，测出一个值后，再取出样品，如此反复操作，不能使颗粒、粉状、液体等物料实现自动连续检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可使大量物料实现快速、在线、实时、自动连续检测与控制，而且其检测精度还可大大提高的微波槽波导传感器。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是在一种中间凸起的槽及其两侧平行板敞开的微波金属槽波导的基础上，利用毫米波槽波导两侧平板开放的结构特点，以及其电磁场集中于槽区，非常有利于与物料的相互作用这一原理，将其尺寸放大后用作厘米波或分米波而形成的新型微波槽波导传感器。该微波槽波导传感器是将槽波导一侧平板区的敞开端向外张开呈喇叭状作为上端物料入口，以便于进料；而将槽波导另一侧平板区的敞开端向内收缩作为下端物料出口，以保证物料充满传感器且自上而下地连续流动。
上述槽波导的上端喇叭状物料入口、下端收缩状物料出口还可以直接与进出料输送管道连接，以实现密封检测。
本发明提供的上述微波槽波导传感器，克服了常规波导或谐振腔式微波传感器不能使大量物料实现自动连续检测的缺点，这不仅可使大量物料实现快速、在线、实时、自动连续检测与控制，而且由于槽波导比常规矩形波导的结构尺寸大，将槽波导传感器改在厘米或分米波段上使用，这样不但方便了实际生产上的应用，大大提高了检测精度，而且信号源的费用也可以降低，更加经济实用。这种微波槽波导传感器可以实现密封检测，对环境无污染，对物料无损伤，利用计算机还可以联接到互联网上实现远程检测与控制。该微波槽波导传感器的结构简单、响应快、无污染、无损伤，适用于颗粒状、粉状、浆状特别是原油等液体或有毒物料的湿度、混合比或介电常数等指标的检测与控制。在建材、化工、石油、粮食和食品等工农业生产部门中，可以提高产品质量和生产效率，减轻工人的劳动强度，保护其健康，从而可以提高经济效益、环境效益与社会效益，有着广阔的应用前景。槽波导传感器的应用打开了使物料实现微波自动连续检测的大门，将使微波检测与控制及其开发应用迈上一个新台阶。
图1为微波槽波导传感器一种实施例的结构示意2为微波槽波导传感器另一种实施例的结构示意3为微波槽波导传感器与其过渡段的连接示意图具体实现方式 如图1所示，该微波槽波导传感器是将槽波导1一侧平板区的敞开端作成向外张开的喇叭状作为上端物料入口2，以便于进料；而将槽波导1另一侧平板区的敞开端向内收缩作为下端物料出口3，以保证物料充满传感器且自上而下地连续流动。上述槽波导的上端喇叭状物料入口2、下端收缩状物料出口3还可以直接与进出料输送管道连接，以实现密封检测。
如图2所示，微波槽波导传感器的槽波导1的横截面除了椭圆形槽波导外，还可以制成梯形槽波导或圆形槽波导等其它形状。
如图3所示，在实际应用中，作为微波检测部件的微波槽波导传感器的输入端连接一个对微波吸收很低的良好微波介质平板4，例如聚四氟乙烯或聚苯乙烯薄平板，以防流动的物料向外泄漏，再与一个矩形波导与槽波导的过渡段5相连，其前面与常规矩形波导测试装置相连接。
若采用反射式测试法，微波槽波导传感器的输出端用良导体平板封闭；若采用吸收式测试法，其输出端连接一个聚四氟乙烯薄平板，再与微波槽波导匹配负载相连接；若采用通过式测试法，其输出端连接一个聚四氟乙烯薄平板，再连接一个同样的槽波导与矩形波导的过渡段5，使其输出的微波信号过渡到矩形波导中再进行检测。
权利要求
1.一种微波槽波导传感器，其特征在于将槽波导(1)一侧平板区的敞开端向外张开呈喇叭状作为上端物料入口(2)；而将槽波导(1)另一侧平板区的敞开端向内收缩作为下端物料出口(3)。
2.根据权利要求1所述微波槽波导传感器，其特征在于其输入端连接一个对微波吸收很低的良好微波介质平板(4)，再与一个矩形波导与槽波导的过渡段(5)相连，过渡段(5)的输入端与常规矩形波导测试装置相连接。
3.根据权利要求2所述微波槽波导传感器，其特征在于采用反射式测试法，其输出端用良导体平板封闭。
4.根据权利要求2所述微波槽波导传感器，其特征在于采用吸收式测试法，其输出端连接一对微波吸收很低的良好微波介质平板(4)，再与微波槽波导匹配负载相连接。
5.根据权利要求2所述微波槽波导传感器，其特征在于若采用通过式测试法，其输出端连接一对微波吸收很低的良好微波介质平板(4)，再连接一个同样的槽波导与矩形波导的过渡段(5)，使其输出的微波信号过渡到矩形波导中再进行检测。
6.根据权利要求1至5任一所述微波槽波导传感器，其特征在于上述槽波导(1)的上端喇叭状物料入口(2)、下端收缩状物料出口(3)还可以直接与进出料输送管道连接，以实现密封检测。
7.根据权利要求1至5任一所述微波槽波导传感器，其特征在于上述槽波导(1)的横截面除了椭圆形槽波导外，还可以制成梯形槽波导或圆形槽波导等其它形状。
8.根据权利要求2至5任一所述微波槽波导传感器，其特征在于上述对微波吸收很低的良好微波介质平板(4)可以是聚四氟乙烯或聚苯乙烯薄平板。
全文摘要
一种微波槽波导传感器用于微波检测物料。该微波槽波导传感器是在一种中间凸起的槽及其两侧平行板敞开的微波金属槽波导的基础上，将槽波导一侧平板区的敞开端向外张开呈喇叭状作为上端物料入口；而将槽波导另一侧平板区的敞开端向内收缩作为下端物料出口，以保证物料充满传感器且自上而下地连续流动。所述上端喇叭状物料入口、下端收缩状物料出口还可以直接与进出料输送管道连接，以实现密封检测。该微波槽波导传感器结构简单、易于制造、成本低，性能可靠，操作方便，响应快、非接触、无损伤、无污染，而且其检测精度可大大提高，可以实现快速、在线、实时、封闭、自动连续检测与控制，实用方便，应用范围广。适用于颗粒状、粉尘、浆状特别是原油等液体或有毒物料的湿度、混合比或介电常数等指标的检测与控制。
文档编号G01N22/00GK1546997SQ20031012005
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月3日 优先权日2003年12月3日
发明者许福永 申请人:兰州大学