利用微波测量中药丸料湿度实验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com10传感器技术(J。LlmofTransducerTechnolc~,)2002年第21卷第4期利用微波测量中药丸料湿度实验研究李基好(沈阳师范学院物理系，辽宁沈阳11003,4)摘要：介绍利用波长为3∞的微波技术对中药丸料湿度的测量，主要有微带式微波固态信号源，微带式测湿传感器，选颓放大器，微波透射衰减量与中药丸料湿度的线性关系等。通过实验结果表明，由于中药丸料密度一致性非常好，因此，只需单一测量微波功率衰减量，便可实现对药料的湿度测量，对于中药生产业具有一定的实际应用意义。关键词：微波固态信号源；微带湿度传感器；对数放大器中图分类号：TP2

2、12文献标识码：A文章编号：10009787(2002)04—0010—03ExperimentalresearchofmeasuringthehumidityofchinesepillmaterialutilizingmicrowaveLIJi—hao(DeptofPhys，ShenyangNormalUniversity，Shenyang110034，China)Abstract：Themeasuze~'nentofhumidityofmaterialforChinesepilutilizingmicrowavetechnologywilhthree-centimeterwavale~g

3、thisintroduced．Itincludesml~ros)Hpc。'asolM—statesivaSollrOe．micro,striphumid—ityS4gIFl~Or，frequency-selectionamplifierandthelinearrelaficmshipofizdcrow~a'etransmissiondampingcapacityandthemoistureMCofChinesepillmater~letcAccordingt0theexperhnent~result．becausethedensitycon—formabililyofmaterialforC

4、hinesepillisveq，well，nothingregna]gt8buttOmeasuremicrowavepowerdampingcapacity，measuri~thehumidityofmaterialforChinesepilcanbereMized，andithascertainpracticalappllca—tionmeaningtoChinesemediealproductionindustry．KeyWO~S：microwavesolid—statelal8ottrce；microstriphumiditysensor；Iogarithrnamplifier0引言高

5、频电场中，电介质存在弛豫损耗，其介电常数可用在中药丸生产过程中，控制好丸料的湿度具有复数形式表示为非常重要的意义，湿度的大小直接影响中药丸的质e=e+i￡，量和保存式中e代表介质的储能特性；e是弛豫损耗造成传统的，也是最直接的测湿方法，是通过称量烘的，代表介质的耗能特性。介电常数e和e的大小干前后中药丸的质量求湿度。与电场的频率有关，例如在微波波段频率为f=由于烘干需要的时间较长，因此传统的直接方10GHz，环境温度为25℃时，水的￡≈40，而一般法测量速度很慢，对于现代化中药制药生产线上，能的介质e

6、的这种微波特性，使中药丸料中的水分成为测湿技术。决定其介电常数的主要因素，因此湿度的变化可以微波测湿技术是在线测湿的一种方法，具有速改变材料的介电特性，通过测量某些与介电常数密度快准确度高的优点。切相关的物理量，例如，功率衰减量、相位变化量、谐1微波测湿的基本原理振频率等，就能判断材料的含水率若采用透射波利用微波判定中药丸料中水分含量的依据是，法，微波以平面波入射样品其功率衰减量在微波频段，水的介电常数远远大于一般材料。在A=2屉n￡tgs，收稿日期：2001—12—31一～一一～———’’’’-___。——维普资讯http://www.cqvip.com第4期李基好：利用微波测量中药丸料湿

7、度实验研究式中f为微波频率；￡0为真空介电常数；tgs=为样品介质损耗正切。功率衰减A。C，Ee，对水分子来说当，=22GHz时A出现峰值，本实验采用f=10GHz，^=3Cnl的通用微波波段，水对微波功率约有3dB／mm的衰减量。而样品的湿度=一中(。1a2)A(dl一。2)’式中A以dB为单位表示衰减量；中以(。)为单位表示微波经过样品的相移变化；a为数字系数决定材料的特性，通过实验证明，样品在密度、湿度