微扰法测量溶液浓度的测量系统

摘要

本发明属于溶液参数测试技术领域，涉及一种用于测量溶液浓度的测量系统，包括微波谐振腔传感器、检波器、压控振荡器、频率跟踪模块和频率测量模块和主控处理模块。压控振荡器在主控处理模块的控制下产生的调频信号分为两路，一路与本振信号混频，产生差频信号；另一路导入波导，经波导传输耦合到谐振腔，谐振腔的反射信号再经环形器进入检波器，由检波器输出的解调信号被送入频率跟踪模块；频率跟踪模块包括幅度鉴别模块和相位鉴别模块，主控处理模块对压控振荡器的载波频率进行控制；频率测量模块的输出被送入主控处理模块，由主控处理模块得到频率偏移量与溶液浓度的对应关系。本发明能够实现对溶液浓度精确和实时测量。

主权项

一种用于测量溶液浓度的测量系统，包括微波谐振腔传感器、检波器、压控振荡器、频率跟踪模块和频率测量模块和主控处理模块，所述的微波谐振腔传感器包括内部设置有一个用于容纳待测溶液的检测通道的谐振腔，在谐振腔的侧壁上开设有耦合孔，在耦合孔处设置一用于传输微波信号的波导，其特征在于，所述的压控振荡器在主控处理模块的控制下产生的调频信号分为两路，一路与本振信号混频，产生差频信号；另一路导入波导，经波导传输耦合到谐振腔，谐振腔的反射信号再经环形器进入检波器，由检波器输出的解调信号被送入频率跟踪模块；频率跟踪模块包括幅度鉴别模块和相位鉴别模块，幅度鉴别模块对检波器输出的解调信号的幅度进行鉴别，判断谐振腔是否达到谐振状态，其鉴别结果被送入主控制处理模块；相位鉴别模块用于判别调制信号和解调信号的相位关系，其鉴别结果被送入主控处理模块，由主控处理模块在未达到谐振状态时，根据鉴别结果得到压控振荡器的载波频率与谐振频率的大小关系，并对压控振荡器的载波频率进行调整，使其与谐振腔的谐振频率相等；频率测量模块，用以测量混频器输出差频信号的频率，其输出被送入主控处理模块，由主控处理模块得到频率偏移量与溶液浓度的对应关系。