[发明专利]一种能够动态测试粉末状材料电磁参数的夹具系统

说明书

本发明主要属于利用微波测试运动状态下粉末状材料电磁参数的技术领域，具体涉及一种能够动态测试粉末状材料电磁参数的夹具系统，所述夹具系统包括封闭式循环系统和自由空间法测试系统；所述封闭式循环系统用于实现待测试粉末状材料的封闭循环，以使待测粉末状材料呈运动状态；所述自由空间法测试系统用于测试运动形态下的粉末状材料的电磁参数。该系统为封闭式空间，粉末状材料只能在系统内循环流动而不能逃逸污染环境。材料在该系统内循环流动能以少量的材料样品完成测试。

技术领域

本发明主要属于利用微波测试动态粉末状材料电磁参数的技术领域，具体涉及一种能够动态测试粉末状材料电磁参数的夹具系统，该夹具系统能够模拟运动状态下粉末状材料的形态，并能够动态测试粉末状材料电磁参数。

背景技术

目前，对材料电磁参数的测试大多数是使用自由空间法的传输法和反射法在静止状态下进行的。对运动状态下的材料进行电磁参数测试的情况则不多见，主要集中在用微波测量各种谷物的含水率上，如小麦、玉米等。但是在动态测试材料电磁参数方面，又多是以对颗粒状材料的测量为主，而动态测量粉末状材料电磁参数的案例非常少，如现有技术中，燃煤电厂用微波实时在线测量锅炉排放飞灰（烟气和烟尘混合物）中的含碳量。

在现有测量技术中，测试材料电磁参数的步骤是要先用部分材料做成样本，然后通过测试仪器（如矢量网络分析仪等）对样本进行测试而获得材料的电磁参数。但是现有测量技术却不适合那些对在线动态测试的实时性要求很高的场合，如燃煤电厂对锅炉排放飞灰含碳量的测量。主要原因是：

1）在运动状态下取出足够的飞灰做样本再对其进行测试的过程较长（约5-10分钟），会迟延测试的时间，这种延迟将直接影响锅炉燃烧控制系统的调整结效果。

2）粉末状材料动态时的电磁参数并不等同于静止状态下的参数。这是因为动态下的粉末状材料是一种气固两相流体，如飞灰就是一种典型的气固二相流体。其气固相的占比极易受压力、温度等因素的干扰而发生变化，这种变化表现为固相在飞灰中的浓度变化而导致材料电磁参数也发生变化，所以不能简单地认为静态下的电磁参数就必然等同于动态下的参数。

3）与颗粒状材料可以通过皮带输送机、溜槽、螺旋输送机等设备在开放环境下流动不同，粉末状材料不宜在开放环境中使用。尤其是电站锅炉排放的飞灰，是一种气固两相流体，因其固相成分占比非常小，流动的飞灰极易在空中悬浮而向四周弥漫扩散，严重污染环境。所以动态测试粉末状材料必须在封闭的空间内进行，如管道、容器等。

目前，国内外对动态测试粉末状材料电磁材料的研究应用很少，从报道情况看，国内的应用主要集中在燃煤电厂对飞灰含碳量的测量上，其它方面的应用不多见。因此，动态测试粉末状材料电磁参数的需求极少，同时电磁参数测试对夹具系统的要求又很高，所以现在没有合适可用的夹具系统供使用，亟需一种能够对粉末状材料在动态时测量电磁参数的夹具系统。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种能够测试运动状态下粉末状材料电磁参数的系统。该系统为封闭式空间，粉末状材料只能在系统内循环流动而不能逃逸污染环境。材料在该系统内循环流动能以少量的材料样品完成测试。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种能够动态测试粉末状材料电磁参数的夹具系统，所述夹具系统包括封闭式循环系统和自由空间法测试系统；所述封闭式循环系统用于实现待测试粉末状材料的封闭循环，以使待测粉末状材料呈运动状态；所述自由空间法测试系统用于测试运动形态下的粉末状材料的电磁参数。

进一步地，所述封闭式循环系统包括旋风分离器、射流器、调整阀、样品通道、回收阀、回收袋和空压机；

所述旋风分离器用于对风粉混合物进行分离，并为所述样品通道提供待测粉状材料；

所述样品通道用于引导所述待测粉状材料进入天线的检测区域；