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测量仪表相关技术文章基于微波谐振腔测湿技术实现测量系统的设计

1 引言

常规电站中大型冷凝式蒸汽透平的末几级和核电站中透平的全部级都在湿蒸汽状态下工作。湿蒸汽中的液态水含量对工作介质及其效率影响很大。蒸汽湿度的存在不仅降低透平级的运行效率,而且还会引起严重的叶片水蚀,给电厂中运行机组的经济性和安全性带来隐患,所以精确测定湿蒸汽中液态水的含量即液化程度对气轮机的长期稳定运转及其寿命具有重大意义。

微波谐振腔测湿技术是近几年国内外出现的一项热门技术。腔内介质的介电常数是在一定压力和温度下由流动气体的湿度决定。根据谐振腔中谐振频率随腔内电介质的介电常数变化发生偏移这一特性,若能准确测得谐振频率的变化量,就能测得流动气体的湿度。与目前使用的光学法、热力学法相比,采用该蒸汽湿度测量方法可简化设备,提高测量精度,有利于在线监测,是一种很有发展前景的测湿新方法。在该测量方法中,微波谐振腔的腔体结构、耦合结构和性能是影响测湿精度的重要因素。在此,设计了小体积的同轴线耦合装置用谐振腔。与矩形波导耦合相比,其结构更适合用于汽轮机内流动湿蒸汽湿度的测量。