微帶縫隙實現汽輪機蒸汽濕度測量的研究

張淑娥, 成雪松, 孫景芳

(華北電力大學 電氣與電子工程學院，河北 保定 071003)

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微帶縫隙實現汽輪機蒸汽濕度測量的研究

張淑娥, 成雪松, 孫景芳

(華北電力大學 電氣與電子工程學院，河北 保定 071003)

摘要：汽輪機蒸汽濕度的在線測量，直接影響汽輪機工作的安全性和經濟性。通過HFSS電磁仿真軟件研究空氣介電常數對微帶縫隙等效電容產生影響，提出一種利用微帶縫隙模型測量汽輪機蒸汽濕度的方法。由于蒸汽濕度變化導致微帶線空氣介電常數改變，設計微帶縫隙諧振器，仿真得到不同空氣介電常數下的諧振頻率，并得到其變化關系曲線；加寬微帶線并在信號輸入端設計漸變線阻抗變換器，以對設計的加寬微帶縫隙諧振器進行優化，得到約為原諧振器1.6倍的頻偏值。研究及實驗仿真結果表明：微帶縫隙諧振器模型適用于汽輪機蒸汽濕度的在線測量；在微帶縫隙寬度不變的條件下，增大微帶線寬度可有效加大空氣介電常數對微帶縫隙諧振器的影響，有利于蒸汽濕度的準確測量。

關鍵詞：汽輪機；濕度測量；微帶縫隙；介電常數；諧振頻率

0引言

汽輪機排汽濕度，對汽輪機運行的安全性和經濟性[1]有直接影響。對濕度的準確測量有助于了解濕蒸汽區級的工作狀態和運行效率，為汽輪機的優化設計、結構改進提供參考[2]。因此，汽輪機蒸汽濕度的準確測量具有重要的理論意義與實用價值。目前，利用濕蒸汽不同的物理特性，已研究出了熱力學法、光學法、微波法等不同的蒸汽濕度測量方法[3-12]?！?br>