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原文传递颗粒带电实验装置及测试方法

专利名称：	颗粒带电实验装置及测试方法
摘要：	本发明公开了一种颗粒带电实验装置及测试方法，所述实验装置包括位于上侧的介质颗粒滑落漏斗，滑落板的上端位于所述漏斗内，所述滑落板的下端位于所述漏斗外，所述滑落板的下侧边缘位于法拉第筒的上端开口之上，经所述漏斗排出的介质颗粒经过与所述滑落板上的介质颗粒摩擦后带电，然后从所述滑落板的下侧边缘排入到所述法拉第筒内，在所述滑落板的下侧边缘与所述法拉第筒的上端之间形成带电介质颗粒幕，所述带电介质颗粒幕的左侧设置有发射天线，所述带电介质颗粒幕的右侧设置有接收天线，信号源与所述发射天线的信号输入端连接。通过所述装置能够完成介质颗粒带电对电磁波传播影响的实验，且所述装置结构简单，容易实现。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	中国人民解放军陆军工程大学
发明人：	周帅;胡小锋;魏明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910646435.6
公开号：	CN110231274A
代理机构：	石家庄轻拓知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王占华
分类号：	G01N15/10(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	050003 河北省石家庄市和平西路97号
主权项：	1.一种颗粒带电实验装置，其特征在于：包括位于上侧的介质颗粒滑落漏斗（1），滑落板（2）的上端位于所述漏斗内，并固定在所述漏斗的内壁上，所述滑落板（2）上粘贴有介质颗粒，所述滑落板（2）的下端位于所述漏斗外，且位于所述漏斗外的滑落板（2）倾斜设置，所述滑落板（2）的下侧边缘位于法拉第筒（3）的上端开口之上，经所述漏斗排出的介质颗粒（4）经过与所述滑落板（2）上的介质颗粒摩擦后带电，然后从所述滑落板（2）的下侧边缘排入到所述法拉第筒（3）内，在所述滑落板（2）的下侧边缘与所述法拉第筒（3）的上端之间形成带电介质颗粒幕，所述法拉第筒（3）通过导线连接有静电计（5）；所述带电介质颗粒幕的左侧设置有发射天线（6），所述带电介质颗粒幕的右侧设置有接收天线（7），信号源（8）与所述发射天线（6）的信号输入端连接，信号源（8）用于为所述发射天线（6）提供输入信号；接收天线（7）的信号输出端与频谱仪（9）的信号输入端连接，频谱仪用于测量接收到的电磁信号的功率。 2.如权利要求1所述的颗粒带电实验装置，其特征在于：位于所述漏斗外侧的所述滑落板（2）的长度为105mm，倾斜角度为50°。 3.如权利要求1所述的颗粒带电实验装置，其特征在于：所述装置还包括屏蔽网架（10），所述介质滑落漏斗（1）、滑落板（2）、发射天线（6）、接收天线（7）、信号源（8）、频谱仪（9）、法拉第筒（3）以及静电计（5）位于所述屏蔽网架（10）内。 4.如权利要求1所述的颗粒带电实验装置，其特征在于：所述实验装置还包括称重装置，所述称重装置用于称量法拉第筒（3）内介质颗粒的质量。 5.如权利要求1所述的颗粒带电实验装置，其特征在于：所述漏斗包括竖直筒部分和收口部分，所述收口部分的下端滑落口的宽度可调，用于根据介质颗粒的大小调节所述下端滑落口的宽度，使所述介质颗粒能够顺利的从所述收口部分的下端滑落口中排出。 6.一种使用如权利要求1-5中任意一项所述颗粒带电实验装置进行测试的方法，其特征在于包括如下步骤： 1）制作具有不同粒径介质颗粒的滑落板（2）： 2）组装所述实验装置，将滑落板（2）放置在所述介质颗粒滑落漏斗（1）内部上并由滑落口伸出，伸出部分为滑落长度，法拉第筒（3）放置在支撑架上，承接所述滑落漏斗滑落的介质颗粒，分别打开信号源（8）、频谱仪（9）和静电计（5），使其工作一段时间，待仪器稳定后调整信号源（8），使其产生一定频率和功率的信号，并通过静电计（5）测量落入法拉第筒（3）内介质颗粒的带电量，并将法拉第筒（3）内的介质颗粒称重，计算法拉第筒内的介质颗粒的荷质比； 3）实验时记录无介质颗粒流时的频谱仪（9）测量的功率为PV1，然后将介质颗粒倒入所述漏斗，介质颗粒经滑落板（2）滑下后由法拉第筒（3）承接；在介质颗粒流稳定流速时记录频谱仪（9）测量的功率值为PV3，待所述漏斗内的颗粒流完时再一次记录频谱仪（9）测量的功率值为PV2，其读数应与第一次记录值相等或近似，记录法拉第筒（3）带电量为Q，测量沙粒质量位m，测量多组数据后，改变具有不同粒径介质颗粒的滑落板（2）重新测量；其中，荷质比为Q/m的介质颗粒流对电磁波造成的衰减为：，功率P单位为dBm。 7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：测量过程中，初始滑落时介质颗粒流的荷质比较大，随滑落介质颗粒测量的次数增多，其荷质比逐渐减小，直至稳定；刚开始时滑落板不带电，介质颗粒经摩擦后带负电，滑落板带正电，滑落次数增多后，滑落板带电量逐渐增加，直至饱和，介质颗粒流带电量也随之逐渐减小直至稳定；实验中记录该渐变过程中全部数据，直至至少有10组稳定数据为止；介质颗粒流为了防止颗粒流的荷质比波动较大影响对比效果，采用滑落板带电量饱和后所记录数据为准。 8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，制作具有不同粒径介质颗粒的滑落板的方法如下：分别将不同粒径的介质颗粒均匀地粘在白纸上，等干燥后压平，完成所述滑落板的制作。
所属类别：	发明专利