[发明专利]微波微扰法测量湿度传感器内壁水膜厚度的系统和方法

摘要

本发明公开了一种微波微扰法测量湿度传感器内壁水膜厚度的系统和方法，测量系统由信号处理及控制器、扫频信号源、隔离器、功率分配器、环形器、微波测量谐振腔、谐振频率扫描模块、压力计和温度计组成；测量方法包括以下步骤：测量微波测量谐振腔在TE111模式下的谐振频率；计算没有水膜时，微波测量谐振腔在TE111模式下的谐振频率；计算水膜引起的谐振频率偏移；求解TE111模式下湿度传感器内壁水膜厚度。本发明基于圆柱波导谐振腔TE111模式下工作，快速、准确测量湿度传感器内壁水膜厚度，为消除水膜厚度对湿度测量结果带来的测量误差，提高湿度测量精度，提供了便利条件。

主权项

1.一种微波微扰法测量湿度传感器内壁水膜厚度的系统，其特征在于：包括信号处理及控制器(1)、扫频信号源(2)、隔离器(3)、功率分配器(4)、环形器(5)、微波测量谐振腔(6)、谐振频率扫描模块；所述谐振频率扫描模块由乘法器(7)和低通滤波器(8)组成；所述信号处理及控制器(1)的控制输出端接扫频信号源(2)的输入端，所述扫频信号源(2)在信号处理及控制器(1)控制下生成扫频信号，扫频信号经隔离器(3)输入功率分配器(4)，所述功率分配器(4)输出的一路信号经环形器(5)由乘法器(7)的第一输入端输入乘法器(7)，另一路信号由乘法器(7)的第二输入端输入乘法器(7)，所述乘法器(7)将第一输入端输入的信号和第二输入端输入的信号乘积信号经低通滤波器(8)输入信号处理及控制器(1)；所述环形器(5)的相应端口与所述微波测量谐振腔(6)连接；所述微波测量谐振腔(6)允许待测湿蒸汽自由通过；所述微波测量谐振腔(6)工作在TE111模式下，所述微波扫频信号源(2)的频率扫描范围由测量谐振腔(6)的谐振频率决定。