[发明专利]一种土壤射频消毒设备试验平台及方法

权利要求书

1.一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于，包括：试验土槽、发电机（10）、射频电源（9）、射频电源水冷机（6）、射频自动匹配器（8）、光纤温度采集系统、系统控制柜、红外热成像系统和高频电磁场强探测系统；所述试验土槽为存放土壤的容器，由下方的土槽支架（3）和上方的土槽箱（4）组成，土槽箱（4）内分布有多块极板（15），极板（15）的尺寸间隙均可调；所述发电机（10）为射频电源（9）提供电能；所述射频电源（9）生成射频信号，对土壤进行加热；所述射频电源水冷机（6）为射频电源（9）的冷却装置；所述射频自动匹配器（8）位于射频电源（9）和极板（15）之间，用于调节真空电容阻抗，使得射频可加热的阻抗范围包含正在加热的土壤阻抗值；所述光纤温度采集系统用于采集被加热土壤的温度数值；所述系统控制柜控制各设备的电源开关端口，实时监测温度变化和射频电源输入输出功率的变化，并对光纤温度采集系统采集的信号进行计算处理；所述红外热成像系统采集极板（15）间土壤的温度数据；所述高频电磁场强探测系统检测极板（15）的电磁泄露情况。

2.如权利要求1所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述发电机（10）的射频电源输出口与射频电源（9）直接连接，开关控制端口与系统控制柜连接，发电机（10）的输出电压为380/220V，输出功率为20KW。

3.如权利要求1所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述射频电源（9）包括COMSOL管振荡电路、整流器和放大器，射频电源（9）的电源输入口与发电机（10）连接，射频信号输出口与射频自动匹配器（8）连接，进水端口、出水端口通过进出水管道（7）与射频电源水冷机（6）连接，射频电源（9）提供10KW的最大输出功率，其输入功率达到15.12KW；

所述射频电源水冷机（6）包括循环水泵、管道式蒸发器、压缩机、散热器和散热风机，射频电源水冷机（6）的进水端口、出水端口通过进出水管道（7）分别与射频电源（9）的出水端口、进水端口连接；

所述射频自动匹配器（8）由信号反馈模块、控制模块和匹配模块组成，射频自动匹配器（8）的射频信号输入端口与射频电源（9）连接，正极端子与极板（15）正极连接，负极端子与极板（15）负极连接。

4.如权利要求1所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述光纤温度采集系统由温控装置（23）、光纤（24）和光纤传感探头（25）组成，温控装置（23）集成在系统控制柜里，信号输入端口与光纤（24）连接，信号输出端口通过485转USB串口连接线与电脑连接，用于保存温度数值，信号输出端口与触摸屏（22）连接，用于实时监测温度变化。

5.如权利要求4所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述系统控制柜包括系统控制柜箱体（2）、PLC控制器（21）、触摸屏（22）、温控装置（23）、控制线路和工控机（1），触摸屏（22）通过PLC控制器（21）与控制线路控制各设备电源开关端口，并实时监测温度变化和射频电源输入输出功率的变化，工控机（1）通过温控装置（23）采集光纤传感探头（25）的数据并进行计算处理，存储供查询。

6.如权利要求5所述的一种土壤射频消毒设备试验平台，其特征在于：所述红外热成像系统由红外热成像仪（11）和工控机（1）组成，红外热成像系统采集极板（15）间土壤的温度数据时，将土壤分成多层，逐层采集温度数据；

所述高频电磁场强探测系统由电磁场强度探头（12）、线缆（14）以及磁场强度仪表（13）组成，高频电磁场强探测系统采集极板（15）的电磁泄露数据时，进行多点同时操作。