[发明专利]基于超宽带的易燃液体检测装置及其检测方法

权利要求书

1.基于超宽带的易燃液体检测装置，具有能夹紧盛装待检测液体的容器的两边，其特征在于包括脉冲源、发射天线、第一接收天线、第二接收天线、数据处理模块、报警器和能通过滑动调节所述两边的宽度使装置夹紧所述容器的滑动变阻器；滑动变阻器将该宽度值变为电信号传给数据处理模块；中脉冲源产生超宽带脉冲信号，通过发射天线将脉冲信号发射出去，第一接收天线接收反射脉冲，第二接收天线接收透射脉冲，两个天线接收的脉冲经过数据处理模块处理，数据处理模块判断液体是否是易燃液体，是则控制报警器发出警报；脉冲源与发射天线连接，第一接收天线、第二接收天线、报警器和滑动变阻器分别与数据处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的基于超宽带的易燃液体检测装置，其特征在于所述发射天线、第一接收天线和报警器位于第一个平面上，第二接收天线位于与该平面的相对第二平面上，脉冲源、数据处理模块和滑动变阻器位于第一平面的非底面垂直平面上。

3.根据权利要求1所述的基于超宽带的易燃液体检测装置，其特征在于所述脉冲源产生1.7GHz-2.2GHz、带宽为500MHz的超宽带脉冲信号作为发射天线的信号源。

4.根据权利要求1所述的基于超宽带的易燃液体检测装置，其特征在于所述报警器为蜂鸣器。

5.根据权利要求1所述的基于超宽带的易燃液体检测装置，其特征在于所述装置为无盖长方体形状。

6.利用权利要求1所述装置的易燃液体检测方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，将盛装待检测液体的容器放入装置中，调节滑动变阻器使装置两边夹紧盛装待检测液体的容器壁，并将该宽度值变为电信号传给数据处理模块，数据处理模块根据无界均匀有耗媒质中电磁波的电场表达式计算出阀值A和阀值B，并设定好预设值，其中阀值A为反射脉冲的能量值，阀值B为透射脉冲的能量值，预设值为反射脉冲的能量值超过阀值A或透射脉冲的能量值超过阀值B的最大次数；

步骤2，脉冲源产生超宽带脉冲信号并通过发射天线照射液体，信号遇到液体后产生反射、透射和吸收，第一接收天线和第二接收天线分别接收反射脉冲和透射脉冲，交由数据处理模块处理；

步骤3，数据处理模块对反射脉冲和透射脉冲进行滤波、检波和放大，通过阀值A、阀值B和预设值判断液体是否为易燃液体，是则控制报警器发出警报。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于当一次检测结果同时超过阀值A和阀值B或连续多次检测中超过其中一个阀值的次数达到预设值时，则报警器发出警报；若在对液体的检测次数上限内，报警器没有发出警报，则表明该液体不是易燃液体。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于无界均匀有耗媒质中电磁波的电场表达式为：E(r)＝E₀e^jωte^-(α+jβ)r，式中α为电磁波的衰减常数，表示每单位距离的衰减程度，ω为发射频率的中心频率的角频率，μ为磁导率，μ≈4π×10^-7H/m，ε为介电常数，ε′和ε″分别为介电常数ε的实部和虚部，ε″/ε′＝tanδ≈h/r，发射天线的高度为h，装置的宽度即传播的距离为r，r可根据盛装待检测液体的容器进行调整；β＝2π/λ为相移常数，其中λ为发射频率的中心频率的波长，α+jβ称为传播常数，当得知E(r)后，对E(r)的平方在一个周期内积分：得到电磁波的透射能量值，也即阀值B的值，若在求E(r)的时候用2r代替r，则对E(r)的平方积分后，得到电磁波的反射能量值，也即阀值A的值。