微波同轴谐振腔测量液膜厚度的理论分析

摘要

汽轮机低压缸湿蒸汽区中静叶片、动叶片及汽缸壁表面处存在的水膜沉积、流动,在高速汽流拖拽撕裂形成较大水滴,会造成动叶片的严重水蚀,实时监测液膜厚度,对于叶片防护及机组的安全运行具有重要意义.采用开式微波同轴谐振腔作为液膜厚度测量传感器,根据谐振腔等效电路,建立了水膜厚度测量数学模型,推导了液膜厚度的测量关系式.设计了探针耦合同轴谐振腔传感器,仿真分析了谐振频率随水膜厚度的变化关系,确定了测量关系式中的待定系数,计算了不同温度条件下,液膜厚度随谐振频率的变化.液膜厚度测量关系式与仿真结果吻合,可靠性较高.