【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液体特性检测传感器，尤其涉及一种微波天线液体传感器、食用油检测系统及方法。
技术介绍
1、当食用油在高温下被反复加热时，会生成一系列对人体健康有害的物质。食用油的总极性化合物(tpc)值可以准确衡量食用油的质量，但一般获得食用油的tpc值的方法耗时较长且操作相对复杂。而通过传感器测量食用油的谐振频率来对食用油的品质进行估量，需要传感器具有较高灵敏度和测量稳定性，方能实现测量和鉴别介电常数极其相近的待测物质，传统的传感器难以达到要求。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的是提供一种结构紧凑且具有超高灵敏度的微波天线传感器，实现测量和鉴别介电常数极其相近的待测液体。
2、本专利技术第二个目的是提供一种食用油检测系统及方法，能够通过测量谐振频率鉴别不同种类食用油及进行质量评估。
3、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种微波天线液体传感器，包括：
4、柔性基板；
5、金属贴片，尺寸小于柔性基板，设置在柔性基板的一侧，且位于柔性基板的中心区域；
6、互补多开口谐振环，设置在金属贴片背离柔性基板的一侧，且位于金属贴片的中心区域；
7、50ω微带线，设置在柔性基板上，通过四分之一波长阻抗变换器与金属贴片连接；
8、sma接头，同轴设置于50ω微带线上；以及
9、接地贴片，设置柔性基板背离金属贴片的另一侧，且大小与柔性基板相同；
10、其中，互补多开口谐振环包括
11、可选地，金属贴片的表面镀铜。
12、可选地，柔性基板的相对介电常数为2.2，损耗角正切为0.0009。
13、可选地，柔性基板为rogers rt/duroid 5880。
14、可选地，柔性基板为长方体板，长度为32～34mm、宽度为26～28mm、厚度为0.8mm；
15、所述接地贴片的长度和宽度与柔性基板的长度和宽度相同，厚度为0.035mm。
16、可选地，第一圆环的内径为3.8mm，相邻圆环之间的间隔均为0.15mm，三个开口的宽度均为0.15mm，第一圆环、第二圆环和第三圆环的径向尺寸均为0.15mm；和/或
17、接地贴片的厚度为0.035mm，长度和宽度分别为33mm和27mm。
18、可选地，微带线的长度和宽度分别为6.6mm和2.45mm；和/或
19、四分之一波长阻抗变换器的长度和宽度分别为4.1mm和0.4mm。
20、可选地，金属贴片为长方体板，长度、宽度和厚度分别为12mm、11.3mm和0.035mm。
21、第二方面，本专利技术还提供了一种食用油检测系统，包括第一方面中任一实现方式的微波天线液体传感器；
22、支架，包括基座、支撑杆和升降台，支撑杆安装在基座上，微波天线液体传感器安装在支撑杆上，升降台安装在基座上，且能够相对基座升降，用于放置待测食用油并调节微波天线液体传感器浸入待测食用油的深度；以及
23、矢量网络分析仪，与sma接头连接。
24、第三方面，本专利技术还提供了一种食用油检测方法，采用第二方面提供的食用油检测系统进行检测，步骤如下：
25、调节升降支架使微波天线液体传感器向下移动，至少使互补多开口谐振环完全侵入待测食用油内，根据测得的谐振频率判断食用油的种类和/或质量。
26、本专利技术的上述技术方案具有如下优点：
27、本专利技术提供的微波天线液体传感器包括柔性基板、金属贴片、互补多开口谐振环、50ω微带线、四分之一波长阻抗变换器、sma接头和接地贴片，金属贴片的尺寸小于柔性基板，设置在柔性基板的一侧，且位于柔性基板的中心区域。互补多开口谐振环设置在金属贴片背离柔性基板的一侧，且位于金属贴片的中心区域。50ω微带线设置在柔性基板上，通过四分之一波长阻抗变换器与金属贴片连接，sma接头同轴设置于50ω微带线上，接地贴片设置柔性基板背离金属贴片的另一侧。互补多开口谐振环包括同心等间隔设置的三个圆环，三个圆环均设有一个开口，中间圆环的开口位于朝向sma接头的一侧，另外两个开口均位于背离sma接头的一侧，三个开口的中心连线均与sma接头的轴线共线。该微波天线液体传感器具有结构紧凑、低成本、超高灵敏度以及鲁棒性的特点。
28、本专利技术提供的食用油检测系统包括微波天线液体传感器、支架和矢量网络分析仪，支架用于安装和固定微波天线液体传感器，矢量网络分析仪通过sma接头与微波天线液体传感器。该食用油测量系统稳定好、灵敏度高、可操作性强、使用方便，能够通过测得待测食用油的谐振频率鉴别不同种类食用油及对食用油进行质量评估。
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1.一种微波天线液体传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述金属贴片的表面镀铜。
3.根据权利要求1所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述柔性基板的相对介电常数为2.2，损耗角正切为0.0009。
4.根据权利要求3所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述柔性基板为RogersRT/Duroid 5880。
5.根据权利要求3所述的微波天线液体传感器，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述第一圆环的内径为3.8mm，相邻圆环之间的间隔均为0.15mm，三个所述开口的宽度均为0.15mm，所述第一圆环、第二圆环和第三圆环的径向尺寸均为0.15mm。
7.根据权利要求1所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述微带线的长度和宽度分别为6.6mm和2.45mm；和/或
8.根据权利要求2所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述金属贴片为长方体板，长度、宽度和厚度分别为12mm、11.3mm和0.035mm。>
9.一种食用油检测系统，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述的微波天线液体传感器；
10.一种食用油检测方法，其特征在于：采用如权利要求9所述的食用油检测系统进行检测，步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种微波天线液体传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述金属贴片的表面镀铜。
3.根据权利要求1所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述柔性基板的相对介电常数为2.2，损耗角正切为0.0009。
4.根据权利要求3所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述柔性基板为rogersrt/duroid 5880。
5.根据权利要求3所述的微波天线液体传感器，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的微波天线液体传感器，其特征在于：所述第一圆环的内径为3.8mm，相邻圆环之间的间隔均为0.15...
【专利技术属性】
技术研发人员：张幸运，白杨，任群亭，赵剑光，刘顺，吕鸣，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：
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