基于微波共振吸收的鐵礦分析方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及基于微波共振吸收的鐵礦分析方法及裝置，所述方法包括：將待測(cè)的鐵礦粉末樣品置于磁場(chǎng)空間中，所述磁場(chǎng)空間包括磁場(chǎng)方向相互垂直的低頻磁場(chǎng)及高頻微波磁場(chǎng)；檢測(cè)不同低頻磁場(chǎng)強(qiáng)度下經(jīng)鐵礦粉末樣品吸收后的微波能量；將鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線與各種成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)，從而得出鐵礦粉末樣品中的成分及各成分的比例。所述裝置包括：微波循環(huán)器、入射波導(dǎo)、檢測(cè)波導(dǎo)短路波導(dǎo)，三段波導(dǎo)通過(guò)微波循環(huán)器連接成“T”字型。本發(fā)明通過(guò)測(cè)量不同低頻磁場(chǎng)下所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線，然后將微波共振吸收曲線與各成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)，從而得出所述鐵礦粉末樣品中的成分及各成分的比例。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于微波共振吸收的鐵礦分析方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵礦中成分的物相分析，具體地指一種基于微波共振吸收的鐵礦分析方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵礦是用于提煉單質(zhì)生鐵、煉鋼的含鐵的礦物質(zhì)，其主要成分包括:磁鐵礦(Fe3O4),赤鐵礦(Fe2O3),褐鐵礦(FeO(OH))，鈦鐵礦(FeTiO3),菱鐵礦(FeCO3),黃鐵礦(FeS2)0由于不同產(chǎn)地的鐵礦成分存在巨大的差異，因此，在開(kāi)采、冶煉或是進(jìn)出口貿(mào)易檢驗(yàn)過(guò)程中，需要確定鐵礦的成分。
[0003]傳統(tǒng)的鐵礦石檢驗(yàn)方法主要有濕法化學(xué)分析法和X射線熒光光譜分析法。
[0004]其中，濕法化學(xué)分析法首先使用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶解礦石，再使用不同的化學(xué)試劑轉(zhuǎn)化、沉淀溶液中不同價(jià)態(tài)礦物離子以便進(jìn)行計(jì)量。這種方法不僅耗費(fèi)大量時(shí)間與精力，而且涉及有毒化學(xué)試劑，對(duì)環(huán)境和操作人員健康不利。
[0005]X射線熒光光譜分析法是基于不同價(jià)態(tài)元素離子會(huì)引起X射線特征譜精細(xì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的原理，在分析時(shí)使用不同能量或者不同頻率的X射線照射礦石粉末，檢測(cè)反射光線中的X射線特征譜線的變化，再結(jié)合相應(yīng)的軟件定量計(jì)算鐵礦石的成分。但是，X射線熒光設(shè)備通常體積較大，由X射線管、高壓電源及穩(wěn)壓裝置、分光晶體、準(zhǔn)直器、檢測(cè)器、脈沖輻射分析器、定標(biāo)計(jì)、計(jì)時(shí)器、積分器、記錄器、真空泵、液氮冷卻系統(tǒng)等昂貴的配件組成，使用和維護(hù)成本都很高。
[0006]因此，有必要研究一種能夠簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確分析鐵礦中成分的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于微波共振吸收的鐵礦分析方法及裝置，該分析方法簡(jiǎn)單，分析結(jié)果準(zhǔn)確，且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。
[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是:一種基于微波共振吸收的鐵礦分析方法，包括以下步驟:
[0009]將待測(cè)的鐵礦粉末樣品置于磁場(chǎng)空間中，所述磁場(chǎng)空間包括磁場(chǎng)方向相互垂直的一低頻磁場(chǎng)及一高頻微波磁場(chǎng)；
[0010]改變所述低頻磁場(chǎng)的強(qiáng)度，檢測(cè)不同低頻磁場(chǎng)強(qiáng)度下經(jīng)所述鐵礦粉末樣品吸收后的微波能量；
[0011]對(duì)經(jīng)所述鐵礦粉末樣品吸收后的微波能量進(jìn)行積分，得到所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線；
[0012]將所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線與各種成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)獲得所述鐵礦粉末樣品中的成分，以及與標(biāo)準(zhǔn)樣品的微波共振曲線相比獲得所述鐵礦粉末樣品中各成分的比例。
[0013]所述獲得所述鐵礦粉末樣品中各成分的比例包括:[0014]分別測(cè)量相同質(zhì)量的不同成分的標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線；
[0015]計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線中各成分對(duì)應(yīng)曲線所覆蓋面積的標(biāo)準(zhǔn)比值；
[0016]參考所述標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)，對(duì)所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線中各對(duì)應(yīng)成分進(jìn)行標(biāo)定；
[0017]使用多峰擬合方法對(duì)所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線各成分的峰進(jìn)行分離，計(jì)算各峰覆蓋面積的實(shí)測(cè)比值；
[0018]將標(biāo)準(zhǔn)比值和實(shí)測(cè)比值中相同成分相比后再與其它成分相比，從而得到各成分的質(zhì)量比例。
[0019]此外，本發(fā)明還提供一種基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，該裝置包括:
[0020]一微波循環(huán)器，其包括三個(gè)端口，所述三個(gè)端口分別連接有入射波導(dǎo)、檢測(cè)波導(dǎo)和用于放置待測(cè)鐵礦粉末樣品的短路波導(dǎo)，所述入射波導(dǎo)和檢測(cè)波導(dǎo)位于一直線上，所述短路波導(dǎo)與所述直線垂直；
[0021]一微波源，與所述入射波導(dǎo)連接；
[0022]一電磁鐵，包括兩個(gè)鐵芯，所述短路波導(dǎo)位于所述兩個(gè)鐵芯之間的間隙中；以及
[0023]一檢波二極管，與所述檢測(cè)波導(dǎo)連接；
[0024]所述微波源產(chǎn)生的高頻微波從入射波導(dǎo)進(jìn)入微波循環(huán)器，微波循環(huán)器控制高頻微波的傳輸方向，將入射波導(dǎo)中的高頻微波傳入短路波導(dǎo)中，高頻微波在短路波導(dǎo)底部反射后再經(jīng)循環(huán)器傳入檢測(cè)波導(dǎo)，進(jìn)入短路波導(dǎo)中的高頻微波與電磁鐵產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)在空間上相互垂直。
[0025]進(jìn)一步地,所述電磁鐵還包括:
[0026]一亥姆霍茲調(diào)制線圈，繞于所述兩鐵芯上；以及
[0027]—音頻放大器，其輸出端與所述亥姆霍茲調(diào)制線圈連接。
[0028]本發(fā)明根據(jù)微波共振吸收的原理，將待測(cè)的鐵礦粉末樣品置于磁場(chǎng)方向相互垂直的低頻磁場(chǎng)及高頻微波磁場(chǎng)的磁場(chǎng)空間中，通過(guò)改變所述低頻磁場(chǎng)的強(qiáng)度，得到不同低頻磁場(chǎng)強(qiáng)度下經(jīng)所述鐵礦粉末樣品吸收后的微波共振吸收曲線，然后將微波共振吸收曲線與各成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)，從而得出所述鐵礦粉末樣品中的成分及各成分的比例。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中標(biāo)號(hào)為:1-微波源，2-第一同軸轉(zhuǎn)波導(dǎo)適配器，3-第一隔離器，4-入射波導(dǎo)，5-微波循環(huán)器，6-檢測(cè)波導(dǎo)，7-第二隔離器，8-第二同軸轉(zhuǎn)波導(dǎo)適配器，9-短路波導(dǎo)，10-待測(cè)樣品，11-檢波二極管，12-隔離放大器，13-高斯計(jì)，14-霍爾探針，15-電磁鐵(其中，15.1-鐵芯，15.2-調(diào)制線圈，15.3-直流電源，15.4-間隙)，16-音頻放大器，17-鎖相放大器，18-計(jì)算機(jī)，19-GPIB卡。
[0031]圖2為典型的m(Hd。)函數(shù)曲線圖。
[0032]圖3為典型的Pabs(Hdc)曲線圖。
[0033]圖4為待測(cè)樣品的微波共振吸收功率的曲線和標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸收曲線比對(duì)圖?！揪唧w實(shí)施方式】[0034]下面結(jié)合符合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置包括:微波循環(huán)器5、入射波導(dǎo)4、檢測(cè)波導(dǎo)6和短路波導(dǎo)9，微波循環(huán)器5包括三個(gè)端口，三個(gè)端口分別連接有入射波導(dǎo)、檢測(cè)波導(dǎo)和用于放置待測(cè)鐵礦粉末樣品的短路波導(dǎo)，三段波導(dǎo)通過(guò)三個(gè)端口連接成“T”字型，即所述入射波導(dǎo)和檢測(cè)波導(dǎo)位于一直線上，所述短路波導(dǎo)與所述直線垂直從而形成“T”字型；
[0036]微波源I依次通過(guò)第一同軸轉(zhuǎn)波導(dǎo)適配器2和第一隔離器3與入射波導(dǎo)4連接。
[0037]檢測(cè)波導(dǎo)6依次通過(guò)第二隔離器7和第二同軸轉(zhuǎn)波導(dǎo)適配器8和檢波二極管9連接。
[0038]短路波導(dǎo)9中裝有待測(cè)樣品10，待測(cè)樣品10位于電磁鐵15產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)正中央。
[0039]微波源I用于產(chǎn)生高頻微波磁場(chǎng)，該高頻微波磁場(chǎng)的頻率在X波段(本實(shí)施例中，X波段是根據(jù)IEEE521-2002標(biāo)準(zhǔn)，頻率在8_12GHz的無(wú)線電波波段)，微波源I產(chǎn)生的高頻微波從入射波導(dǎo)4進(jìn)入微波循環(huán)器5，微波循環(huán)器5用于控制高頻微波的傳輸方向，將入射波導(dǎo)4中的高頻微波傳入短路波導(dǎo)9中，高頻微波在短路波導(dǎo)9底部反射后再經(jīng)循環(huán)器傳入檢測(cè)波導(dǎo)6，進(jìn)入短路波導(dǎo)9中的高頻微波與電磁鐵15產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)在空間上相互垂直。
[0040]本實(shí)施例中，電磁鐵15產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)Hd。，Hdc為恒定的偏置磁場(chǎng),低頻磁場(chǎng)Hd。強(qiáng)度在O?35000e范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),改變Hd。的大小,在每一個(gè)Hd。值下,通過(guò)微波循環(huán)器5控制被待測(cè)樣品10所吸收的微波傳輸?shù)綑z測(cè)波導(dǎo)6中，檢測(cè)波導(dǎo)6輸出至檢波二極管9，檢波二極管9檢測(cè)在每一個(gè)Hd。值下，待測(cè)樣品10所吸收的微波功率Pabs (Hdc)。
[0041 ] 入射波導(dǎo)4中的輸入功率Pine表示為:
[0042]pinc_pref+pabs+plos+pdet
[0043]式中，F(xiàn)ef為入射波導(dǎo)4中反射的微波功率，Pabs為待測(cè)樣品10在短路波導(dǎo)9中吸收的微波功率，P1t5s為損失的微波功率，Pdrt為檢波二極管11在檢測(cè)波導(dǎo)6吸收的微波功率。
[0044]檢波二極管11輸出電壓Vd正比于待測(cè)樣品10所吸收的微波功率，即:
[0045]Vd=Kd Pdet=Kd(Pinc-Pref-Pabs-Plos)
[0046]由于待測(cè)樣品10在恒定外磁場(chǎng)Hde作用下發(fā)生磁化,材料內(nèi)的兀磁矩會(huì)以外磁場(chǎng)為軸旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)。由于存在阻尼，這種旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)會(huì)很快衰減掉，使得最終元磁矩方向和外磁場(chǎng)方向一致。但如果在旋進(jìn)平面即和恒定外磁場(chǎng)Hd。垂直的平面上施加一高頻微波磁場(chǎng)，磁矩運(yùn)動(dòng)可以從高頻微波磁場(chǎng)中吸收能量以抗衡阻尼。當(dāng)高頻微波磁場(chǎng)和磁矩旋進(jìn)頻率一致時(shí)，磁矩旋進(jìn)和高頻微波磁場(chǎng)會(huì)發(fā)生共振，此時(shí)材料對(duì)高頻微波磁場(chǎng)能量吸收達(dá)到最大。高頻微波磁場(chǎng)能夠驅(qū)動(dòng)待測(cè)樣品10中磁矩旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)，因此會(huì)吸收和其旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)頻率相同的微波能量。待測(cè)樣品10中每一種成分的磁矩，可以由一個(gè)吸收峰表征。因此，由于原子外層不同軌道電子磁矩的旋進(jìn)頻率不同，通過(guò)檢測(cè)材料的微波吸收峰，可以鑒別材料的組成。本發(fā)明檢測(cè)檢波二極管11輸出電壓Vd得到待測(cè)樣品10的微波共振吸收功率的曲線，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品10各成分的鑒別。
[0047]本發(fā)明還能夠?qū)⑺鲨F礦粉末樣品的微波共振吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)樣品的微波共振曲線相比得出所述鐵礦粉末樣品中各成分的比例，具體包括以下步驟:[0048]1)分別測(cè)量一定質(zhì)量不同成分的標(biāo)準(zhǔn)樣品的標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線。
[0049]2)計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線中各成分對(duì)應(yīng)曲線所覆蓋面積的標(biāo)準(zhǔn)面比值；假設(shè)步驟I)中所取成分為A、B、C...，則A、B、C...標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線覆蓋面積的標(biāo)準(zhǔn)比值為al: bl: cl:...。
[0050]3)參考所述標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)，對(duì)所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線中各對(duì)應(yīng)成分進(jìn)行標(biāo)定。
[0051]4)使用多峰擬合方法對(duì)所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線各成分的峰進(jìn)行分離，計(jì)算各峰覆蓋面積的實(shí)測(cè)比值；將標(biāo)準(zhǔn)比值和實(shí)測(cè)比值中相同成分相比后再與其它成分相比，從而得到各成分的質(zhì)量比例，即假設(shè)待測(cè)樣品10中成分A、B、C...對(duì)應(yīng)峰覆蓋面積比為 a2: b2: c2...，則各成分質(zhì)量比例為(a2/al): (b2/bl): (c2/cl)...。
[0052]在本發(fā)明中，由于待測(cè)樣品10所吸收的微波功率十分弱小，通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)手段無(wú)法有效地進(jìn)行直接測(cè)量，因此，本發(fā)明基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置還提供一種優(yōu)選實(shí)施方式，即通過(guò)采用調(diào)制解調(diào)的方法準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)樣品10所吸收的微波能量。本實(shí)施例中，電磁鐵15包括:兩個(gè)鐵芯15.1、繞于兩鐵芯15.1上的調(diào)制線圈15.2，以及為電磁鐵15提供電源的直流電源15.3，其中兩個(gè)鐵芯15.1之間存在一個(gè)間隙15.4，放置于短路波導(dǎo)9中的待測(cè)樣品位于該間隙15.4中。本實(shí)施例中所用調(diào)制線圈15.2為亥姆霍茲調(diào)制線圈。
[0053]調(diào)制線圈15.2的兩端分別與音頻放大器16的兩輸出端連接，音頻放大器16的輸入端與鎖相放大器17的參考頻率輸出端連接，鎖相放大器17的通過(guò)隔離放大器12與檢波二極管11連接，檢波二極管5用來(lái)檢測(cè)經(jīng)過(guò)待測(cè)樣品10吸收后的微波功率，隔離放大器12用來(lái)預(yù)放大檢波二極管11的輸出信號(hào)。
[0054]本優(yōu)選實(shí)施例中，鎖相放大器17的參考頻率輸出連接音頻放大器15的輸入端，使得幅度調(diào)制磁場(chǎng)的頻率和鎖相放大的參考頻率一致。音頻放大器16的輸出連接在調(diào)制線
圈15.2上，以驅(qū)動(dòng)調(diào)制線圈15.2產(chǎn)生幅度調(diào)制磁場(chǎng)///, COS(ft>i + φ) i|U度調(diào)制磁場(chǎng)Hh與
電磁鐵15產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)Hd。疊加形成低頻磁場(chǎng)Ht，Ht=Ht=HdJHh cos (ω t+ Θ )。本實(shí)施例中，幅度調(diào)制磁場(chǎng)強(qiáng)度小于lOOOe，調(diào)制磁場(chǎng)的頻率為10~100Hz。
[0055]當(dāng)幅度調(diào)制磁場(chǎng)的幅值Hh遠(yuǎn)小于恒磁場(chǎng)Hd。時(shí)，磁場(chǎng)變化AHt所引起樣品吸收功率變化APabs滿足如下的線性關(guān)系:
[0056]Δ Pabs=m Δ Ht+C
[0057]式中，H^Pabs(Hdc)在某一恒定磁場(chǎng)下的斜率，即m=d PabsMHd。，典型的m(Hd。)函數(shù)曲線如圖2所示。
[0058]將檢波二極管輸出Vd和低頻磁場(chǎng)的調(diào)制信號(hào)Hh cos ( ω t+ Θ )同時(shí)輸入鎖相放大器17，鎖相放大器17輸出值Vq正比于檢波二極管11輸出信號(hào)中和調(diào)制頻率相同頻率部分的信號(hào)幅值，即:
[0059]VQ=-mKpsdKd (V0/2) Hhsin ( Φ)
[0060]式中，Kpsd為和鎖相放大器17內(nèi)部鑒相器電路參數(shù)有關(guān)的常量，Φ為輸入信號(hào)和鎖相放大器內(nèi)部參考信號(hào)之差，當(dāng)鎖相放大器17工作穩(wěn)定時(shí)Φ為一常數(shù)，Vtl為鎖相放大器17內(nèi)部鑒相器的信號(hào)增益。
[0061]本發(fā)明使用檢波二極管11拾取經(jīng)過(guò)樣品吸收后的微波磁場(chǎng)，使用鎖相放大器17檢測(cè)微波磁場(chǎng)功率隨調(diào)制磁場(chǎng)變化的斜率，通過(guò)改變低頻磁場(chǎng)Ht的Hd。部分，分別測(cè)出不同Hdc值所對(duì)應(yīng)的m值，檢測(cè)出不同Hd。值所對(duì)應(yīng)的m值，將m對(duì)Hd。進(jìn)行積分，得出待測(cè)樣品10的微波共振吸收功率Pabs(Hdc)，典型的Pabs(Hdc)曲線如圖3所示。
[0062]本實(shí)施例根據(jù)檢波二極管11輸出電壓Vd得到待測(cè)樣品10的微波共振吸收功率的曲線，將待測(cè)樣品10的微波共振吸收功率的曲線和標(biāo)準(zhǔn)樣品(如Fe3O4, Fe2O3, FeO(OH),FeTiO3,FeCO3,FeS2等成分)的吸收曲線進(jìn)行比對(duì)，即可標(biāo)出各吸收峰對(duì)應(yīng)的成分，如圖4所
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[0063]為了方便實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù)，本實(shí)施實(shí)例還包括GPIB總線以及連接計(jì)算機(jī)18，鎖相放大器17、直流電源15.3分別連接于GPIB總線上，計(jì)算機(jī)18設(shè)有用于與GPIB總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的GPIB卡19，采用Labview控制測(cè)量系統(tǒng)和采集數(shù)據(jù)。霍爾探針14插入兩個(gè)電磁鐵芯正中間的間隙15.4中，用于測(cè)量?jī)蓪?duì)電磁鐵芯正中間的磁場(chǎng)強(qiáng)度?；魻柼结?4的輸出端與高斯計(jì)13的輸入端連接，高斯計(jì)13的輸出端連接在GPIB總線上。
【權(quán)利要求】
1.一種基于微波共振吸收的鐵礦分析方法，其特征在于，包括: 將待測(cè)的鐵礦粉末樣品置于磁場(chǎng)空間中，所述磁場(chǎng)空間包括磁場(chǎng)方向相互垂直的一低頻磁場(chǎng)及一高頻微波磁場(chǎng)； 改變所述低頻磁場(chǎng)的強(qiáng)度，檢測(cè)不同低頻磁場(chǎng)強(qiáng)度下經(jīng)所述鐵礦粉末樣品吸收后的微波能量； 對(duì)經(jīng)所述鐵礦粉末樣品吸收后的微波能量進(jìn)行積分，得到所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線； 將所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線與各種成分的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)獲得所述鐵礦粉末樣品中的成分，以及與標(biāo)準(zhǔn)樣品的微波共振曲線相比獲得所述鐵礦粉末樣品中各成分的比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于微波共振吸收的鐵礦分析方法，其特征在于，所述獲得所述鐵礦粉末樣品中各成分的比例包括: 分別測(cè)量相同質(zhì)量的不同成分的標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線； 計(jì)算所述標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線中各成分對(duì)應(yīng)曲線所覆蓋面積的標(biāo)準(zhǔn)比值； 參考所述標(biāo)準(zhǔn)微波共振曲線所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)，對(duì)所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線中各對(duì)應(yīng)成分進(jìn)行標(biāo)定； 使用多峰擬合方法對(duì)所述鐵礦粉末樣品的微波共振吸收曲線各成分的峰進(jìn)行分離，計(jì)算各峰覆蓋面積的實(shí)測(cè)比值； 將標(biāo)準(zhǔn)比值和實(shí)測(cè)比值中相同成分相比后再與其它成分相比，從而得到各成分的質(zhì)量比例。.
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于微波共振吸收的鐵礦分析方法，其特征在于:所述低頻磁場(chǎng)的磁場(chǎng)方向還疊加另一幅度調(diào)制磁場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于微波共振吸收的鐵礦石分析方法，其特征在于: 所述低頻磁場(chǎng)強(qiáng)度在O~35000e范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，所述調(diào)制磁場(chǎng)強(qiáng)度小于IOOOe ； 所述高頻微波磁場(chǎng)的頻率在X波段范圍內(nèi)，所述調(diào)制磁場(chǎng)的頻率為10~100Hz。
5.一種基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，包括: 一微波循環(huán)器，其包括三個(gè)端口，所述三個(gè)端口分別連接有入射波導(dǎo)、檢測(cè)波導(dǎo)和用于放置待測(cè)鐵礦粉末樣品的短路波導(dǎo)，所述入射波導(dǎo)和檢測(cè)波導(dǎo)位于一直線上，所述短路波導(dǎo)與所述直線垂直； 一微波源，與所述入射波導(dǎo)連接； 一電磁鐵，包括兩個(gè)鐵芯，所述短路波導(dǎo)位于所述兩個(gè)鐵芯之間的間隙中；以及 一檢波二極管，與所述檢測(cè)波導(dǎo)連接； 所述微波源產(chǎn)生的高頻微波從入射波導(dǎo)進(jìn)入微波循環(huán)器，微波循環(huán)器控制高頻微波的傳輸方向，將入射波導(dǎo)中的高頻微波傳入短路波導(dǎo)中，高頻微波在短路波導(dǎo)底部反射后再經(jīng)循環(huán)器傳入檢測(cè)波導(dǎo)，進(jìn)入短路波導(dǎo)中的高頻微波與電磁鐵產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)在空間上相互垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，所述電磁鐵還包括: 一亥姆霍茲調(diào)制線圈，繞于所述兩鐵芯上；以及一音頻放大器，其輸出端與所述亥姆霍茲調(diào)制線圈連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，還包括: 一鎖相放大器，其參考頻率輸出端連接于所述音頻放大器的輸入端，其輸入端與所述檢波二極管輸出端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，還包括: 一隔離放大器，連接于所述檢波二極管輸出端與鎖相放大器的輸入端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，還包括: 一霍爾探針，設(shè)于所述兩個(gè)鐵芯之間的間隙中；以及 一高斯計(jì)，與所述霍爾探針連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述基于微波共振吸收的鐵礦分析裝置，其特征在于，還包括: 一計(jì)算機(jī)；以及 一數(shù)據(jù)總線，所述計(jì)算機(jī)、鎖相放大器、高斯計(jì)分別連接于該數(shù)據(jù)總線上。
【文檔編號(hào)】G01N22/00GK103472073SQ201310438251
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】聞心怡, 王磊, 陳虹, 錢(qián)家昌, 趙愛(ài)國(guó), 肖前進(jìn), 張輝意, 夏興隆 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所