谐振型微波传感器测量颗粒物质水分的建模与仿真

颗粒物质在自然界、日常生活及生产中普遍存在，在烟草、冶金、化工等领域颗粒物质水分在线测量是一个重要问题。目前工业上常用的水分在线测量方法有红外法、核子法和微波法，红外法仅能测量物质表面水分，核子法有微量核辐射，而谐振型微波传感器因其绿色环保、能测量物质体水分、灵敏度高、适应范围广等优点得到广泛应用。然而，目前研究谐振型微波传感器时，未充分考虑被测物质电磁特性。研究表明，颗粒物质电磁特性（Debye和非Debye）对微波谐振腔的影响是制约发展高性能谐振型微波传感器的主要原因。本项目拟针对与云南省支柱产业发展有关的烟丝、造纸法再造烟叶、有色金属和黑色金属精矿等典型颗粒物质，测量其电磁特性，同时采用FEM、FDTD及MRPT等方法对谐振型微波传感器测量其水分进行建模、仿真和实验研究，并结合多参数分析及神经网络等技术，探索谐振型微波传感器发展的理论和技术问题，为发展高性能微波传感器奠定坚实的基础。