[发明专利]基于反射计传感器的微波近距测量方法

摘要

本发明提供了一种基于反射计传感器的微波近距测量方法，本发明利用终端开口矩形波导作为反射计传感器，在输出频率固定条件下，在矩形波导中会产生驻波，当待测距离满足一定范围条件时，在矩形波导同一测量位置处的幅值将在相邻波谷到波峰之间的λ/4之间进行变化，通过测量同一位置的电压大小来计算出对应的叶尖间距，本发明所述测量方法相比于传统叶尖间隙测量微波方法测量输入输出信号相位差来计算叶尖间距而言，测量信号为电压值，易于测量且测量精度高，另外，整个测量过程相对简单，且易于实现，满足高速高精度测量需求。

主权项

一种基于反射计传感器的微波近距测量方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1：搭建测试系统测试系统由PC模块、信号源模块、四端口定向耦合器模块、短路活塞模块、微波传感器模块和数据测量采集模块组成；所述PC模块主要为人机交互界面，实现对信号源模块输出强度与通断的控制以及对数据测量采集模块数据的提取与分析，在用户界面显示叶间间距测量结果信息；所述信号源模块对微波传感器模块提供微波信号；所述四端口定向耦合器实现信号源模块、短路活塞模块、微波传感器模块和数据测量采集模块的连接，信号源模块接定向耦合器的1端口，微波传感器模块接定向耦合器的2端口，短路活塞接定向耦合器的3端口，数据测量采集模块接定向耦合器的4端口；所述短路活塞模块实现对四端口定向耦合器的3端口输出信号相位进行调节，使信号在系统测量范围内满足单调，3端口输出信号的幅值在相邻波峰波谷的λ/4之间变化，以实现待测距离与输出信号幅值一一对应的关系；所述微波传感器模块为终端开口矩形波导；所述数据测量采集模块由检波电路、放大电路、采样卡组成，检波电路连接微波传感器模块并输出微波信号强度，并将微波信号转换为电压值，经放大电路放大后，通过采样卡进行AD采样，将采集数据传回PC模块进行分析及计算；步骤2：PC模块控制信号源模块产生点频微波信号，该点频微波信号的频率根据待测距离范围确定，应满足待测距离最大值小于该点频微波信号的四分之一波长；步骤3：将点频微波信号从四端口定向耦合器的1端口输入，四端口定向耦合器2端口连接反射计传感器，反射计传感器正对待测叶尖，四端口定向耦合器的3端口连接短路活塞，四端口定向耦合器的4端口连接检波计；步骤4：通过四端口定向耦合器的4端口的检波计测量到四端口定向耦合器4端口的信号强度，并将检波计返回电压信号放大；步骤5：根据电压与距离关系，将测量电压值进行换算后，即可得到待测叶尖间隙。