專利名稱：微波測碳儀的波導(dǎo)型傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用微波測量大型工業(yè)鍋爐飛灰中含碳量的微波測量傳感器。
背景技術(shù)：
在已有技術(shù)中，中國專利86201833提出了一種“微波測碳儀”，參見圖5，其中的微波傳感器由一個方盒子(11)和設(shè)在該方盒子中的喇叭型發(fā)射天線(12)和接收天線(13)及一個灰樣管(14)構(gòu)成，所述的發(fā)射天線和接收天線的喇叭口相對，灰樣管(14)設(shè)在發(fā)射天線與接收天線相對的喇叭口中間，并且上下兩端垂直穿出方盒子，其上端與飛灰取樣設(shè)備(15)相接，其下端與鎖氣排灰機(jī)(16)相接；所述的發(fā)射天線通過一個波導(dǎo)管(19)從右穿出方盒子與微波發(fā)生器(17)相接，接收天線通過另一個波導(dǎo)管(20)從左穿出方盒子與微波檢波器(18)相接。鍋爐的飛灰通過配置在鍋爐煙道上的飛灰取樣設(shè)備進(jìn)入灰樣管，鎖氣排灰機(jī)根據(jù)灰面高度檢測器給出的結(jié)果規(guī)律地將飛灰不斷地排出，以保證灰樣管中的飛灰具有實(shí)時性；微波傳感器的工作原理是由微波發(fā)生器發(fā)出的微波通過波導(dǎo)管進(jìn)入方盒子，由發(fā)射天線發(fā)射出去，發(fā)射出來的微波經(jīng)過灰樣管時，灰樣管中的飛灰碳顆粒則對微波能量有較大的吸收，被碳顆粒吸收后剩余的微波由接收天線接收，再通過波導(dǎo)管送給微波檢波器，由微波檢波器輸出一個與灰樣管中含碳量有關(guān)的電壓信號送給后續(xù)電路處理。該傳感器的主要缺點(diǎn)是發(fā)射天線與接收天線的喇叭口較大，致使在方盒子中的被測灰樣管段尺寸較長(一般大于12厘米)，因此，從飛灰取樣設(shè)備下落的飛灰必須達(dá)到足夠量才能充滿這段被測管段，又由于灰樣管一般都是采用石英玻璃管，無法進(jìn)行加熱和振動，潮濕的飛灰(尤其在冬季)很容易粘結(jié)在灰樣管壁上，從而形成堵灰，使整個測量中斷。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對已有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能使被測管段大大縮短的用于微波測碳儀的波導(dǎo)型傳感器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是它包括一個波導(dǎo)管，在該波導(dǎo)管E面的中部設(shè)有一個垂直穿插的灰樣管，在以該灰樣管為軸的波導(dǎo)管兩端，軸對稱設(shè)有一對同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器，用于完成與微波發(fā)生器和微波檢波器的信號連接，該對同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器之間的距離為微波波長的偶數(shù)倍，所述波導(dǎo)管兩頭的端面通過微波短路板封閉，。
通過上述改進(jìn)，避免了喇叭型發(fā)射與接收天線的使用，用波導(dǎo)管直接完成微波的發(fā)射與接收，使得灰樣管的被測段可以縮短到波導(dǎo)管H面的高度(一般不超過5厘米)，從而消除灰樣管的堵灰現(xiàn)象。


圖1、本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、圖1的俯視圖。
圖3、本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖4、圖3的俯視圖。
圖5、已有傳感器的結(jié)構(gòu)及工作示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、2，序號(1)是所述的波導(dǎo)管，該波導(dǎo)管從中部截為兩段，所述的灰樣管(2)設(shè)在該截?cái)嗖课?，并且與波導(dǎo)管的E面垂直，該截?cái)嗖课坏纳?、下和前、后設(shè)有兩對微波吸收材料板(3)、(4)和(5)、(6)，它們以膠粘的方式，貼附在波導(dǎo)管的外管壁上，對截?cái)嗖课恍纬煞忾]。該波導(dǎo)管的截?cái)嗖课恍纬闪藘蓚€相對的開口，該開口就相當(dāng)于微波發(fā)射天線和微波接收天線；微波吸收材料板(3)、(4)、(5)、(6)可以吸收散射到發(fā)射天線開口以外的微波能量，以免其形成反射波而影響測量信號與含碳量的線性變化。所述波導(dǎo)管(1)兩頭的端面通過微波短路板(9)、(10)封閉，以灰樣管(2)為軸，在波導(dǎo)管(1)的兩端軸對稱設(shè)有一對同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器(7)、(8)。所述的同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器是一個波導(dǎo)管與電纜的轉(zhuǎn)換連接器件，其中一個同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器與微波源相接，另一個與檢波器相接，采用該同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器可以減小傳感器的外圍尺寸。同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器(7)、(8)之間的距離為微波波長的偶數(shù)倍，以保證被測飛灰的等效阻抗與電纜匹配。圖中序號(21)是一個灰樣管的金屬護(hù)管，該護(hù)管緊配合套在灰樣管上部，其上端通過一個柔性膠管與所述飛灰取樣設(shè)備的下灰導(dǎo)管相接，灰樣管的下部通過法蘭結(jié)構(gòu)與所述鎖氣排灰機(jī)上接導(dǎo)管(22)相接，所述的下灰導(dǎo)管和上接導(dǎo)管上均設(shè)有敲擊器或振動器，每隔一個時間間隔敲擊或振動一次，以免堵灰。在護(hù)管(21)上設(shè)有灰面高度檢測器，它由發(fā)光器(23)和光敏接收器(24)組成，當(dāng)灰面高于發(fā)光器時，發(fā)光器發(fā)出的光被飛灰遮擋，這時，光敏接收器輸出排灰信號，反之，給出停止排灰的信號。通過上述實(shí)施例可以進(jìn)一步看出，被測灰樣管段與波導(dǎo)管的H面高度一樣，從而大大縮短了被測管段的長度。
參見圖3、4，所述灰樣管(2)也可以直接垂直穿插在波導(dǎo)管(1)E面的中部，即在波導(dǎo)管E面中部的上下端面上開有與灰樣管直徑配合的孔，灰樣管(2)通過該孔垂直穿插在波導(dǎo)管(1)上。采用該結(jié)構(gòu)可使傳感器的結(jié)構(gòu)更加簡單，易于制作。
權(quán)利要求1.微波測碳儀的波導(dǎo)型傳感器，其特征是它包括一個波導(dǎo)管(1)，在該波導(dǎo)管E面的中部設(shè)有一個垂直穿插的灰樣管(2)，在以該灰樣管為軸的波導(dǎo)管兩端，軸對稱設(shè)有一對同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器(7)、(8)，該對同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器之間的距離為微波波長的偶數(shù)倍，所述波導(dǎo)管(1)兩頭的端面通過微波短路板(9)、(10)封閉。
2.如權(quán)利要求1所述的微波測碳儀的波導(dǎo)型傳感器，其特征是所述灰樣管(2)的垂直穿插結(jié)構(gòu)是將波導(dǎo)管(1)從中部截為兩段，灰樣管(2)垂直設(shè)在波導(dǎo)管的截?cái)嗖课唬⑼ㄟ^微波吸收材料板(3)、(4)、(5)、(6)將截?cái)嗖课环忾]。
3.如權(quán)利要求1所述的微波測碳儀的波導(dǎo)型傳感器，其特征是所述灰樣管(2)的垂直穿插結(jié)構(gòu)是在波導(dǎo)管(1)中部的上、下兩個端面上開有與灰樣管直徑配合的孔，灰樣管(2)通過該孔垂直穿插在波導(dǎo)管(1)上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種利用微波測量大型工業(yè)鍋爐飛灰中含碳量的微波測量傳感器。它包括一個波導(dǎo)管(1)，在該波導(dǎo)管E面的中部設(shè)有一個垂直穿插的灰樣管(2)，在以該灰樣管為軸的波導(dǎo)管兩端，軸對稱設(shè)有一對同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器(7)、(8)，該對同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器之間的距離為微波波長的偶數(shù)倍，所述波導(dǎo)管(1)兩頭的端面通過微波短路板(9)、(10)封閉。通過上述改進(jìn)，避免了喇叭型發(fā)射與接收天線的使用，用波導(dǎo)管直接完成微波的發(fā)射與接收，使得灰樣管的被測段可以縮短到波導(dǎo)管H面的高度，從而消除灰樣管的堵灰現(xiàn)象。
文檔編號G01N22/00GK2530264SQ0222470
公開日2003年1月8日 申請日期2002年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月3日
發(fā)明者鄭忠信, 賈麗娟, 鄭益, 鄭新 申請人:鄭忠信