[发明专利]一种湿蒸汽干度测量方法

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。