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专利号: 2011103459063
申请人: 苏州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种湿蒸汽干度测量方法,该测量方法通过测量湿蒸汽的温度、压力以及介电常数,计算得出湿蒸汽的干度,其特征在于:所述测量湿蒸汽的介电常数的方法利用表面等离子体共振原理实现,该方法包括步骤:

1.1将一侧面上镀有金属膜的棱镜置于待测湿蒸汽上,使金属膜与所述湿蒸汽保持接触;

1.2将一束光射入所述棱镜中,并经过所述镀有金属膜的侧面全反射后,射出该棱镜;

1.3利用一光电接收装置接收所述从棱镜中射出的反射光,并对该反射光进行分析;

以及

1.4根据表面等离子体共振条件,测出所述湿蒸汽的介电常数。

2.如权利要求1所述的湿蒸汽干度测量方法,其特征在于:所述步骤1.4是利用角度调制方法实现,该角度调制方法包括选定步骤1.1中棱镜的材料、金属膜的厚度和种类,以及步骤1.2中射入棱镜的光波长;改变光的入射角度;观察步骤1.3中所述反射光的反射率,当反射率达到最小值时,该光的入射角度即为符合表面等离子体共振条件的共振角;利用该共振角计算得出所述湿蒸汽的介电常数。

3.如权利要求1所述的湿蒸汽干度测量方法,其特征在于:所述步骤1.4是利用波长调制方法实现,该波长调制方法包括选定步骤1.1中棱镜的材料、金属膜的厚度和种类;在步骤1.2中以一束具有多波段的混合光射入棱镜,并固定该混合光的入射角度;观察步骤

1.3中所述反射光中各个波长的光的反射率,当反射率达到最小时,该光波对应的波长即为符合表面等离子体共振条件的共振波长;利用该共振波长计算得出所述湿蒸汽的介电常数。

4.如权利要求1所述的湿蒸汽干度测量方法,其特征在于:所述棱镜的材料为熔石英、BK7玻璃或蓝宝石中的一种。

5.如权利要求1所述的湿蒸汽干度测量方法,其特征在于:所述金属膜的材料为金、银或铝中的一种。

6.如权利要求1所述的湿蒸汽干度测量方法,其特征在于:所述金属膜的厚度为30nm至70nm。

7.如权利要求1所述的湿蒸汽干度测量方法,其特征在于:所述射入棱镜的光为TM偏振光。

8.如权利要求1所述的湿蒸汽干度测量方法,其特征在于:所述光电接收装置为光谱仪、电荷耦合元件或光感探测器中的一种。

9.如权利要求1所述的湿蒸汽干度测量方法,其特征在于:在所述步骤1.4之后,还包括步骤:

1.5利用所述湿蒸汽的温度、压力和介电常数计算出干饱和蒸汽和饱和水的密度以及介电常数;

1.6利用所述湿蒸汽介电常数、干饱和蒸汽和饱和水的密度以及介电常数,计算出湿蒸汽中干饱和蒸汽和饱和水所占的体积分数;以及

1.7求出湿蒸汽的干度。