一种基于金属增材制造技术的液体浓度检测仪及检测方法技术

本发明专利技术提供一种基于金属增材制造技术的液体浓度检测仪及检测方法，包括端口、谐振腔、耦合结构、类电容结构和通管；谐振腔两个底面中心开圆孔通管安装在圆孔内；耦合结构包括两个柱体，所述端口的输入端和输出端分别通过一个柱体与所述谐振腔两侧进行耦合连接；所述柱体与所述端口的输入端、输出端相接的面设耦合窗口；类电容结构，用于增强所述谐振腔中所述通管附近的电场；类电容结构嵌入在所述谐振腔内的柱体，在所述谐振腔两个底面中心圆孔边上。本发明专利技术采用谐振腔三维结构，可有效地提高测量液体损耗因子的灵敏度。采用类似电容结构，有效增加测量部位通管附近的电场，提高测量液体储能能力的灵敏度。量液体储能能力的灵敏度。量液体储能能力的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于金属增材制造技术的液体浓度检测仪及检测方法


[0001]本专利技术提供一种基于金属增材制造技术的液体浓度检测仪及检测方法，属于检测


技术介绍

[0002]在医药、化工、生态环境保护等领域中，液体浓度检测应用广泛。在溶液研究中，介电常数使重要的基础物性数据之一。研究极性分子的偶极矩，溶液的分子结构，确定溶液的临界浓度等等问题，都要用到溶液的介电常数。介电常数与介质介电常数和载流子浓度息息相关。因此通常测量液体的复介电常数来与液体的浓度相联系。介电常数描述的是溶液与电场的相互作用，由实部与虚部组成。介电常数实部ε
′
表征在外加电场的作用下，溶液中储存的电能，其反应的是溶液存储电能的能力。介电常数虚部ε
″
表征外部电场从溶液中吸收的电能，通常称为损耗因子。复介电常数与频率相关，复介电常数随频率变化而变化，在频段范围内测量液体的复介电常数具有重要的意义。测量复介电常数有多种方法，如电容法、传输/反射法、谐振腔扰动法等。其中谐振腔扰动法具有测量精度高的特点，因此本专利技术采用谐振腔扰动法来测量复介电常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于金属增材制造技术的液体浓度检测仪，其特征在于，包括端口(1)、谐振腔(2)、耦合结构(3)、类电容结构(4)和通管(5)；所述端口(1)用于微波源信号输入和对负载输出信号，所述端口(1)为矩形波导；所述谐振腔(2)，用于激发工作模式，传输微波信号；所述谐振腔(2)为类圆柱形，两侧分别耦合结构(3)连接，连接处为平面替代圆弧面；在所述谐振腔(2)两个底面中心开圆孔；圆孔半径大小与所述通管(5)相同；通管(5)安装在圆孔内；所述通管(5)，用于流通液体的管道；所述耦合结构(3)，用于信号在所述端口(1)与所述谐振腔(2)之间的传递；所述耦合结构(3)包括两个柱体(31)，所述端口(1)的输入端和输出端分别通过一个柱体(31)与所述谐振腔(2)两侧进行耦合连接；所述柱体(31)与所述端口(1)的输入端、输出端相接的面设耦合窗口；所述类电容结构(4)，用于增强所述谐振腔(2)中所述通管(5)附近的电场；所述类电容结构(4)嵌入在所述谐振腔(2)内的柱体，在所述谐振腔(2)两个底面中心圆孔边上，上下各两个柱体；所述类电容结构(4)上下对称，左右对称，柱体端面与耦合窗口所在平面平行。2.根据权利要求1所述的一种基于金属增材制造技术的液体浓度检测仪，其特征在于，所述通管(5)为特氟龙或硅胶等低损耗材料制成。3.一种基于金属增材制造技术的液体浓度检测方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的基于金属增材制造技术的液体浓度检测仪，包括以下步骤：步骤1：计算预设模型；通过HFSS仿真不同浓度液体下的S参数，得出在液体浓度检测仪结构下待测溶液复介电常数的计算模型，以备后期计算使用；步骤2：矢量网络分析仪校准；采用机械校准，校准矢量网络分析仪自身的误差；步骤3：液体测量；在矢量网络分析仪校准完毕后，将待测液体注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍秀娥，李锦锴，刘壮壮，袁昊云，王泽宇，赵志博，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：