微带缝隙实现汽轮机蒸汽湿度测量的研究.pdf

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1、第43卷第1期华北电力大学学报Vo1．43，No．12016年1月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityJan．，2016doi：10．3969／j．ISSN．1007—2691．2016．O1．17微带缝隙实现汽轮机蒸汽湿度测量的研究张淑娥，成雪松，孙景芳(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：汽轮机蒸汽湿度的在线测量，直接影响汽轮机工作的安全性和经济性。通过HFSS电磁仿真软件研究空气介电常数对微带缝隙等效电容产生影响，提出一种利用微带缝隙模型测量汽轮机蒸汽湿度的方法。由于蒸汽湿

2、度变化导致微带线空气介电常数改变，设计微带缝隙谐振器，仿真得到不同空气介电常数下的谐振频率，并得到其变化关系曲线；加宽微带线并在信号输入端设计渐变线阻抗变换器，以对设计的加宽微带缝隙谐振器进行优化，得到约为原谐振器1．6倍的频偏值。研究及实验仿真结果表明：微带缝隙谐振器模型适用于汽轮机蒸汽湿度的在线测量；在微带缝隙宽度不变的条件下，增大微带线宽度可有效加大空气介电常数对微带缝隙谐振器的影响，有利于蒸汽湿度的准确测量。关键词：汽轮机；湿度测量；微带缝隙；介电常数；谐振频率中图分类号：TK261文献标识码：A文章编号：1007—2691(2016)01—

3、0099—05StudyonTurbineWetnessMeasurementImplementationbyMicrostripSlotZHANGShue，CHENGXuesong，SUNJingfang(SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Theon-linemeasurementofsteamwetnessofsteamturbinedirectlyaffectsthes

4、afetyandeconomyofsteamturbine．TheeffectoftheairdielectricconstantonthemicrostripslotequivalentcapacitanceisstudiedbyHFSSelec-tromagneticsimulationsoftware．Amethodofmeasuringsteamwetnessofsteamturbinebythemodelofmicrostripslotwasproposed．Themicrostripslotresonatorwasdesignedonth

5、echangeoftheairdielectricconstantofmicrostriplinewiththechangeofsteamwetness，simulationtogettheresonant~equencyunderdifferentairdielectricconstantsandtherelationshipcurves．Broadeningthemierostriplineanddesigningagradientlineimpedancetransformeratthesignalinputterminalistooptimi

6、zethedesignofwidenedmierostripslotresonantor．Inthisway，wecanobtainthe~equencydeviationincreasedaround1．6timesthantheoriginalresonator．Thestudyandresultsofsimulationexperimentsshowthat：themodelofmicrostripslotresonatorisappliedtoon-linemeasurementofsteamwetnessofsteamturbine．Ift

7、hewidthofmierostripslotisunchanged，increasingthewidthofmicrostriplinecanincreasetheinfluenceoftheairdielec．tricconstantonthemicrostripslotresonatoreffectively，andinfavouroftheaccuracyofsteamwetnessmeasurement．Keywords：steamturbine；wetnessmeasurement；microstripslot；dielectriccon

8、stant；resonant~equency经济性¨有直接影响。对湿度的准确测量有助于0引言了解湿蒸汽区级的