微波透射论文_彭丽华,杨欣然

导读:本文包含了微波透射论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:微波,等离子体,柱状,技术,波导,在线,测量。

微波透射论文文献综述

彭丽华,杨欣然[1](2019)在《一种胶乳水分测量新方法-微波透射法》一文中研究指出本文研究并开发了一种新型的胶乳水分的测定方法:微波透射法。与其他方法比较,微波透射法具有测量速度快、测量精度高、测试成本低、操作简单和便于现场或在线检测等优点。研究表明:微波透射法测量胶乳水分实验室内重复性、实验室间复现性分别为0. 034%和0. 357%,可作为胶乳水分测定新方法。(本文来源于《计量技术》期刊2019年06期)

刘坤[2](2019)在《基于微波透射技术的烟包含水率在线测试仪设计》一文中研究指出在工农业生产过程中,某些物质的含水率多少对其产品的性能、质量和存储都会有非常重要的影响。特别在烟草行业中,其烟包含水率的多少直接影响储存和后期卷烟质量,因而是强制考核指标。针对目前人工抽样烘箱检测实时性低、国外测水仪造价高等原因,结合微波技术,在简化设计的基础上实现实时在线无损测量、可靠性好、精度高。首先,本文在介绍常用的几种含水率测量方法优缺点后,根据烟包实际情况和国外相关成熟产品检测方法,利用水在微波下的极化现象,且水的介电常数高于其他物质,其微波透射后能量衰减主要由水分引起,设计采用基于微波透射技术实现烟包含水率的精确测量,在此基础上构建其数学模型,通过测量能量衰减多少来间接测量烟包含水率。依据这一原理设计测水仪总体方案并分析其主要工作原理。其次,根据测水仪总体方案进行了软硬件设计。对于硬件方面,使用双通道实现测量,由于微波频率很高很难直接对其进行分析,采用1KHz方波信号进行调制并测量该信号幅值变化,介绍和设计微波射频收发模块各微波器件功能和主要参数;对于信号处理电路模块,设计双二阶环形滤波器实现选频放大,使用STM32处理器进行数据采集,增加测量物体高度、环境温湿度等外围电路提高测量精度;对于软件方面,根据实际测量任务多需要,移植UCOSII操作系统并编写相关任务,对于采集任务,使用DMA+双缓冲+中断方式保证实时性;在PC端,设计基于Qt的用户软件,其跨平台特性方便后期移植,针对功能需求和模块划分,主要分为系统总览、日志总览、查看数据、基本设置、关于软件和帮助六个模块,在对各模块详细设计后,实现软硬件之间可靠通信。最后,通过设计模拟应用环境进行实验调试和功能性验证,并对结果进行分析。调试结果表明,本文设计的测水仪在误差范围内可测量0~30%物质含水率,最高测量精度达到0.18%,单次测量转换时间小于500ms,在实现仪器主要功能前提下满足对性能的要求。(本文来源于《中北大学》期刊2019-05-30)

郭中山,张国民[3](2019)在《微波透射式粉煤流量计在气化装置中的应用》一文中研究指出为解决煤气化过程中粉煤密相气力输送的流量在线测量问题,设计了一种基于微波透射法原理的气固两相流质量流量测量装置。该装置利用天线发射微波穿透粉煤流,并在粉煤流另一侧接收微波,将微波衰减程度作为粉煤浓度的衡量手段。与核放射式质量流量计在粉煤输送的工业现场中进行了对比实验。实验结果表明,两者在流量测量方面均具有良好的动态性能,能够跟踪粉煤流量的瞬态波动。但是,核放射式质量流量计测量得到的粉煤净浓度需要考虑背景载气密度、工作气压和温度的补偿,而且核放射源长期衰减会导致零点漂移,并具有核放射性污染的风险。与之相比,采用微波透射法的质量流量计结构简单,成本较低,安全可靠。(本文来源于《工业仪表与自动化装置》期刊2019年01期)

王露,叶鸣,赵小龙,贺永宁[4](2017)在《基于微波透射法的金属薄膜方块电阻测量理论及其应用》一文中研究指出依据矩形波导基模的场分布表达式和电磁边界条件,解析推导了插入金属薄膜后的矩形波导透射系数,建立了考虑介质衬底影响的金属纳米薄膜微波透射系数仿真计算方法及其方块电阻的微波测量方法.运用全波电磁仿真方法对金属纳米薄膜方块电阻的微波测量装置进行了仿真验证,结果表明透射系数幅度与方块电阻的对数之间呈线性关系.采用磁控溅射工艺分别在高阻硅和玻璃两种介质衬底表面制备了不同方块电阻值的银薄膜,并测量其微波透射系数.实测结果表明,提出的方法适用于方块电阻阻值为0.05—0.5?/square的金属薄膜.研究结果对于微纳制造领域的导电薄膜方块电阻表征具有参考价值.(本文来源于《物理学报》期刊2017年20期)

徐亮[5](2016)在《平装探针诊断与基于表面等离子体激元微波透射的实验研究》一文中研究指出等离子体科学和技术作为国防和航空领域中的重要研究学科,近年来,随着等离子体隐身,等离子体推进以及高超音速飞行器再入气动物理等重大科学问题的提出得到了广泛的发展和应用。尤其是高超声速飞行器的研制,现今世界各国都不遗余力的投入了大量的研发成本,继音障和热障之后,突破黑障成为科学家研制高超音速飞行器的又一严峻挑战。黑障问题又称通讯中断问题,是指飞行器在大气层中以高超音速飞行时,其表面因激波加热以及热防护材料的烧蚀形成的致密的电离气体薄层—等离子体'鞘套'对外界电磁波信号的吸收和反射,导致外界与飞行器之间信号中断的现象。因此,研究等离子体鞘套及其物理特性就成为突破黑障问题的关键和前提。由于等离子体鞘套的瞬态过程,以及强碰撞,高流速和化学成分的复杂性等特点,导致鞘套中的物理参数诊断成为长期困扰科学家和工程技术人员的难题,如何有效获得等离子体鞘套中的物理参数,消减甚至消除通讯中断现象,是我们国家航空与国防领域的技术瓶颈之一。基于此因,本文开展了平装探针诊断的研究工作。等离子体激元的激发是解决等离子体鞘套引起的通讯中断的有效方法之一。表面等离子体激元(Surfaceplasmons,SPs)是一种高度局域的电磁表面模式,沿着两种介质的分界面进行传播,而在垂直于分界面方向分别向两侧的介质内以指数衰减。等离子体激元的重要物理特性是可以与满足一定耦合条件的电磁波发生耦合,使电磁波的能量转化为表面等离子体激元能量;也可以在适当的条件下,等离子体激元再次转化为自由空间电磁波。因此电磁波的传输特性可以由等离子体激元的激发进行控制。金属可以看作是电子密度远大于入射微波截止密度的过密等离子体,在微波领域,雷达波在金属中与在过密等离子体中的传输具有类似的色散模型。因此金属边界的表面等离子体激元和过密等离子体的表面等离子体激元具有类似的物理性质。由此,本文开展了微波通过亚波长金属缝阵列结构的透射增强工作,通过在金属表面构造周期性台阶结构成功激发表面等离子体激元,并与入射电磁波进一步耦合,使入射电磁波和狭缝波导达到最优的阻抗匹配,实验中成功观察到在X波段的宽频带透射增强以及聚焦效应。因为这种超强传输现象发生在亚波长尺度范围,超出了光学经典理论,突破了衍射极限,将促进光学与电磁波器件应用的发展。此外,等离子体在工业上的应用方兴未艾,除了材料处理和表面改性等应用外,其在电力系统中的应用也备受关注。电力系统中,功率转换器作为国家电网重要组成部分,承担着将高压电力源转换为民用和工业用电的核心作用,如何实现更高效率以及更低成本的功率转换,一直是国内外电力研究的热点问题。通用电气公司全球研究院近年来致力于利用气体击穿产生等离子体实现功率转换器开关模式的研究,试图进一步提高功率转换的效率,降低功率转换的成本。这种气体放电管的击穿物理特性不同于低电压下(~1kV)的汤生放电理论所描述,电力系统中的电压普遍为100kV量级,甚至达到1000kkV量级,因此应用在电力系统中的等离子体开关不再单纯由电子击穿过程所主导,而将是电子,离子和高能粒子叁种粒子的综合作用,同时,在如此高的粒子能量下,击穿的表面过程也会对气体击穿产生重要影响,比如电子和高能粒子的背散射过程。为了研究高压(~100kV)氦气放电管击穿特性,我们开展了实验,粒子模拟和理论研究,对其中各个粒子的动力学过程以及击穿的物理机制进行了较深入探究,为氦气放电管实现等离子体开关应用提供实验和理论基础。本论文的主要内容及创新之处在于:1.我们从物理与结构上设计了旨在应用于再入等离子体鞘套环境中的双通道平装探针诊断系统,包括平装探针机械结构和集成化的诊断电子学系统,该电子学系统集成了信号发生,光电隔离和数据采集等功能。2.实验研究了平装探针在不同参数下的氩气辉光等离子体的诊断结果。实验发现,平装探针的离子流收集与端部边缘效应和离子电荷转移碰撞密切相关,我们利用探针诊断基本理论以及鞘层理论,给出了边缘效应和离子碰撞对平装探针诊断理论的修正。该工作为平装探针应用于诊断等离子体鞘套奠定了实验和理论基础。3.利用表面衍射光栅耦合技术以及表面等离子体激元的基本理论,成功地在金属铝的表面上激发了表面等离子体激元。在此背景下,我们对X波段微波通过表面有周期性结构(台阶结构)的亚波长金属缝阵列的透射性质进行了系统研究。实验结果表明,周期性台阶结构能够大幅度提高微波的透射量,在微波的X波段实现了电磁波通过亚波长金属狭缝阵列的透射增强和聚束效应。实验证实,透射增强和聚束效应与表面等离子体激元的激发有密切的联系,而且相邻台阶之间形成的微槽可以大幅度提高入射微波和狭缝波导之间的阻抗匹配程度,从而实现了在X波段的超强透射和聚焦。这种表面具有周期性台阶的金属缝阵列结构为微波波段实现透射增强,突破衍射极限提供了最新科学途径。4.根据高压100kkV范围下的氦气放电管击穿特性,我们建立了包括电子,离子和高能粒子的击穿物理模型(包括气相物理过程和表面过程)。气相物理过程包括电子,离子和高能粒子的弹性散射、碰撞激发和碰撞电离过程,而离子的弹性散射过程中的电荷转移,提供了高能粒子的最主要来源。表面过程除了离子轰击阴极产生的二次电子发射以外,还考虑了高能粒子和光子轰击阴极产生的二次电子、离子和高能粒子的背散射过程。在该物理模型中,我们的创新工作体现在如下两点:a)电子、离子和高能粒子的所有碰撞过程都是各向异性的,这一工作可以帮助真实地反映各个粒子的动力学过程;b)重粒子(离子和高能粒子)的背散射过程,为氦气击穿提供了新的电子-离子对来源,甚至勿需二次电子发射过程,击穿过程也可以发生。5.利用蒙特卡洛方法,我们着重研究了各个基本物理过程对放电击穿的影响,结果表明:a)高能粒子的各向同性散射会使得帕邢曲线严重偏离实验结果,而考虑各向异性散射则与实验结果非常吻合;b)高能粒子的背散射过程为放电击穿提供了新的电离源,它对击穿过程产生重要影响;c)高能粒子的碰撞电离过程对击穿过程起主导作用。我们通过建立稳态Townsend-like放电理论模型,给出了氦气发生击穿的解析解。帕邢曲线的理论结果、模拟与实验结果叁者相互吻合,完整地揭示了100kV量级氦气击穿的物理规律。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-12-01)

王玉曼[6](2016)在《基于微波透射法的煤水分测量机理和方法》一文中研究指出煤水分含量是一项重要的煤质指标,它在煤的基础理论和加工利用的研究中都具有重要的作用。电厂燃煤过程中,需要在线检测煤中的含水率,从而实现对整个锅炉燃煤过程的控制。因此,实时、快速、准确检测煤水分成为亟待解决的问题。本文从介电原理方面分析了微波透射法的本质,推导出了微波信号相位差与煤水混合物中水分含量的关系模型,为应用煤水分在线测量装置奠定了测量基础。利用现有的煤水分测量装置进行了煤水分测量实验,实验结果:微波含水量测量系统的测量精度为7.77%。由于在实验测量及模型推导过程中存在不可避免的误差,所以基于Matlab软件建立了含水率模型测量值与实际值之间的最小二乘支持向量机模型,对前面得到的模型进行了误差修正。最后,通过实验数据的误差分析,结果表明,修正后的含水率测量系统的测量精度为6.11%,平均相对误差为3.70%,比修正前的测量精度提高了1.66%,平均相对误差减小了3.63%。本文所研究的测量模型及测量系统可应用于电厂煤水分的在线测量。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2016-06-01)

莫少奇[7](2016)在《基于微波透射系统的等离子体特性研究》一文中研究指出基于微波的等离子体诊断技术是一类重要的等离子体诊断方法,其原理基于微波在等离子体中的传播,将微波作为探测波束照射等离子体,通过观察反射波或是透射波的变化来获得等离子体的相关特性。微波诊断等离子体属于非介入式诊断技术,不会污染等离子体,且具有较高的测量精度,因而在高温等离子体诊断领域应用广泛。本文重点研究了微波透射法用于等离子体的诊断,分析了微波透射诊断理论,介绍了微波透射系统的原理,并将其用于实际的激波管等离子体的诊断。具体工作如下:首先,本文研究了等离子体中的电磁波特性,基于解析法得到了等离子体在不同电子密度和碰撞频率下的等效介质,并由此计算出衰减常数和相位常数。推导了平面波入射到等离子体边界的反射、衰减和传播系数,并通过仿真分析了这些系数随电子密度和碰撞频率的变化。仿真结果表明:电子密度的大小决定入射波能否通过等离子体,当电子密度高于临界值时入射波的反射很大。碰撞频率的大小决定入射波在等离子体中的衰减,碰撞频率越大,电磁波的衰减也越大。其次,本文采用微波透射诊断理论,通过同时测量电磁波通过等离子体的衰减和相移,结合等离子体中电磁波的传播常数,求得电子密度和碰撞频率。并通过仿真得到了微波透射诊断理论测量电子密度的范围。同时,还分析了圆柱等离子体的散射特性,推导了相关公式,得到了圆柱等离子体的前向和后向散射场的值(对应平板条件下的透射场和反射场),分析电子密度对散射场的影响,所得结果可用于圆柱等离子体的诊断。再者,本文还针对实验所用到的激波管进行建模。激波管可等效成5层介质,详细推导了每层介质上的场分布,求得了入射场通过激波管的总的反射和透射系数。仿真分析了激波管情形下,电子密度对电磁波传播的影响。最后,对基于本文所讨论的微波透射诊断理论所设计的微波透射测量系统进行介绍,并将微波透射测量系统用于激波管的等离子体的测量,获得了激波管等离子体的电子密度和碰撞频率的变化特性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-03-31)

杨骏堂,许卫东,刘君[8](2015)在《一种烟幕材料的微波透射性能静态测试方法研究》一文中研究指出烟幕是快速、大面积实施目标伪装的重要措施,具有迷盲、欺骗敌方侦察和削弱精确制导打击的作用。利用反射率差值提出了一种烟幕材料微波透射率静态测试方法。分别研究了基于能量守恒原则方法、消除表面效应方法与标准透射率测试方法的差别,结果表明:消除表面效应方法具有较高的精度;该样品在厚度小于1 mm,面密度0.001 9 g/cm~2时,在8~12 GHz频段内平均透射率-3.7 dB,表现了较好的微波遮蔽性能。(本文来源于《防护工程》期刊2015年05期)

张心同[9](2015)在《基于微波透射技术的含水率检测方法及装置的研究》一文中研究指出水是我们人类赖以生存的资源之一,它的存在影响着我们生活的各个方面。从饮食起居到工农业的加工生产,都离不开水资源。由于水资源的缺乏,使我们更加关注对水资源使用的合理性。因此,对于物质含水率的检测和控制一直是科学研究中一个重要和热点的方向,其中包括食物、粮食储运、原油、矿石开采、木材加工、土壤检测等诸多行业。本课题从物质含水率的检测出发,研究了可以实现含水率的高精度在线无损检测的方法和装置。对含水率检测的不同方法都有其各自的特点、适用范围及存在的问题,本文在了解了一些应用于含水率检测的常规方法如电阻法、电容法、中子法、红外法及微波法等方法各自的特点后,采用了微波技术对含水率的检测方法。水在微波频率下会产生极化振荡,微波在传输的过程中会发生反射、透射、散射等现象,因此通过测量微波相关参量的改变就可以确定物质的水分含量。使用微波空间波技术的含水率检测装置,可以在测量时不必与被测物质直接接触,更容易实现在线式的含水率无损检测。本实验课题讨论了微波透射技术的含水率检测。其原理是水分子在微波场中会产生极化损耗的现象,而使微波的电场强度按与物料的介电常数相关的幂率规律衰减,进而对被测物料的水分含量进行测定。使用微波透射检测水分的技术在实现了固液两相在线水分检测的同时,更提供了更加稳定、高效、高精度的水分测量的方法。在显示部分,通过STM32单片机(内部集成的模数转换)将采集到的数据进行处理,最终在以RA8806为控制器的LCD液晶显示屏上,以动态显示所测得的含水率曲线和实时监测的含水率数据。本论文是在基于微波透射技术的基础上,设计研发了对颗粒状物质含水率检测的装置,其优点在于整体装置结构简单新颖、测量迅速、精度较高、抗干扰能力强,并通过研发设计的硬件显示系统,实现了对物质含水率的实时检测与监测,在工农业生产方面有着很广阔的应用前景。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-06-01)

程立,时家明,汪家春,袁忠才,许波[10](2014)在《柱状等离子体微波透射衰减数据的测量及其应用》一文中研究指出微波透射衰减数据是研究等离子体与微波相互作用时的重要实验数据,本文针对柱状等离子体,分析了准确测量其微波透射衰减所应满足的叁个条件:等离子体等厚、入射波远场、等离子体反射可忽略;并设计了满足上述条件的测量实验。除直接用于分析等离子体参数对微波传输的影响外,本文提出了该数据的另外两种用途:诊断等离子体参数、判定等离子体稳定性。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2014年02期)

微波透射论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在工农业生产过程中,某些物质的含水率多少对其产品的性能、质量和存储都会有非常重要的影响。特别在烟草行业中,其烟包含水率的多少直接影响储存和后期卷烟质量,因而是强制考核指标。针对目前人工抽样烘箱检测实时性低、国外测水仪造价高等原因,结合微波技术,在简化设计的基础上实现实时在线无损测量、可靠性好、精度高。首先,本文在介绍常用的几种含水率测量方法优缺点后,根据烟包实际情况和国外相关成熟产品检测方法,利用水在微波下的极化现象,且水的介电常数高于其他物质,其微波透射后能量衰减主要由水分引起,设计采用基于微波透射技术实现烟包含水率的精确测量,在此基础上构建其数学模型,通过测量能量衰减多少来间接测量烟包含水率。依据这一原理设计测水仪总体方案并分析其主要工作原理。其次,根据测水仪总体方案进行了软硬件设计。对于硬件方面,使用双通道实现测量,由于微波频率很高很难直接对其进行分析,采用1KHz方波信号进行调制并测量该信号幅值变化,介绍和设计微波射频收发模块各微波器件功能和主要参数;对于信号处理电路模块,设计双二阶环形滤波器实现选频放大,使用STM32处理器进行数据采集,增加测量物体高度、环境温湿度等外围电路提高测量精度;对于软件方面,根据实际测量任务多需要,移植UCOSII操作系统并编写相关任务,对于采集任务,使用DMA+双缓冲+中断方式保证实时性;在PC端,设计基于Qt的用户软件,其跨平台特性方便后期移植,针对功能需求和模块划分,主要分为系统总览、日志总览、查看数据、基本设置、关于软件和帮助六个模块,在对各模块详细设计后,实现软硬件之间可靠通信。最后,通过设计模拟应用环境进行实验调试和功能性验证,并对结果进行分析。调试结果表明,本文设计的测水仪在误差范围内可测量0~30%物质含水率,最高测量精度达到0.18%,单次测量转换时间小于500ms,在实现仪器主要功能前提下满足对性能的要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微波透射论文参考文献

[1].彭丽华,杨欣然.一种胶乳水分测量新方法-微波透射法[J].计量技术.2019

[2].刘坤.基于微波透射技术的烟包含水率在线测试仪设计[D].中北大学.2019

[3].郭中山,张国民.微波透射式粉煤流量计在气化装置中的应用[J].工业仪表与自动化装置.2019

[4].王露,叶鸣,赵小龙,贺永宁.基于微波透射法的金属薄膜方块电阻测量理论及其应用[J].物理学报.2017

[5].徐亮.平装探针诊断与基于表面等离子体激元微波透射的实验研究[D].中国科学技术大学.2016

[6].王玉曼.基于微波透射法的煤水分测量机理和方法[D].华北电力大学(北京).2016

[7].莫少奇.基于微波透射系统的等离子体特性研究[D].电子科技大学.2016

[8].杨骏堂,许卫东,刘君.一种烟幕材料的微波透射性能静态测试方法研究[J].防护工程.2015

[9].张心同.基于微波透射技术的含水率检测方法及装置的研究[D].吉林大学.2015

[10].程立,时家明,汪家春,袁忠才,许波.柱状等离子体微波透射衰减数据的测量及其应用[J].真空科学与技术学报.2014

论文知识图

烧结12min制备LVP/C材料的SEM及T...微波能吸收率与物质电导率的关系采用模板法合成金纳米粒子@聚合物核壳...6.8 空间波形(等离子体频率 0.8GHz)不同厚度环的微波透射波谱不同结构的微波透射波谱

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微波透射论文_彭丽华,杨欣然
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