烟支湿度与密度检测的微波谐振腔传感器研究

摘要

对微波谐振腔微扰法检测基本理论和工作原理进行了论述,对微波作用的介电材料的电磁参数"介电常数"和"介电损耗"产生的相对变化进行了分析讨论,建立了烟支密度和湿度与谐振腔谐振曲线的频偏及半功率点带宽的数学表达式,设计制作了重入式微波谐振腔传感器.采用TM010谐振模,对烟支的密度和湿度进行了实时检测.以扫频法检测谐振腔空腔和有烟支状态下的幅频特性,获得谐振频率f、峰值功率p及半功率带宽ω.根据相关数学式得到了烟支的湿度和密度.该检测方法具有快速、连续、分辨力高、无污染和操作安全简便等优点.并且适用于工业现场在线测量.