【摘要】 本发明公开了一种利用太赫兹异向介质谐振效应的酒精浓度测量装置及其方法。本发明中的太赫兹异向介质是在聚酰亚胺衬底上下表面布置了两层金属谐振环阵列。在异向介质一侧金属谐振环阵列上放置待测酒精溶液，由返波振荡器发出的太赫兹波垂直入射到另一侧的金属谐振环阵列上，太赫兹波在一定频率范围内扫描变化时利用两个肖特基二极管探测器探测得到双层金属谐振环阵列反射系数曲线。金属谐振环的谐振效应使得反射系数曲线上的谐振峰随酒精浓度变化移动。由于返波振荡器的频谱分辨率小于5MHz，本发明中待测溶液从纯水到纯酒精变化时反射系数曲线的谐振峰移动大于25GHz，使得该测量装置测量酒精浓度的精度达到0.02%以上。。 【专利类型】发明授权 【申请人】中国计量学院 【申请人类型】学校 【申请人地址】310018 浙江省杭州市江干经济开发区学源街 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】上城区 【申请号】CN201210292860.8 【申请日】2012-08-17 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102830069B 【公开公告日】2014-08-06 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102830069B 【授权公告日】2014-08-06 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01N21/17 【发明人】李向军 【主权项内容】1.一种使用酒精浓度测量装置的利用太赫兹异向介质谐振效应的酒精浓度测量方法，其特征在于它的步骤如下： 1)在聚酰亚胺衬底(1)上表面的金属谐振环结构(2)上分别放置纯水、精度在0.01%以上重量百分比浓度为：5%、10%、15%、20%、25%、30%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%的标准酒精溶液； 2)返波振荡器(4)发出的太赫兹波在0.35~0.5THz频率范围内扫描，扫描频率间隔为5MHz，得到第一肖特基二极管探测器(8)与第二肖特基二极管探测器(10)信号之比的标准酒精溶液太赫兹反射系数曲线； 3)根据标准酒精溶液太赫兹反射系数曲线, 确定标准酒精溶液太赫兹反射系数曲线谐振峰位置并与标准酒精溶液浓度建立标准酒精溶液浓度-谐振峰测量校正曲线, 从纯水到100%的标准酒精溶液变化过程中，标准酒精溶液太赫兹反射系数曲线上的谐振峰移动能达25GHz以上，使得标准酒精溶液的浓度测量精度达到0.02%以上; 4)放置待测酒精溶液(3)，使得返波振荡器(4)发出的太赫兹波在0.35~0.5THz频率范围内扫描，扫描频率间隔为5MHz，得到第一肖特基二极管探测器(8)与第二肖特基二极管探测器(10)信号之比的待测酒精溶液太赫兹反射系数曲线； 5)根据待测酒精溶液太赫兹反射系数曲线, 确定待测酒精溶液太赫兹反射系数曲线谐振峰位置，并代入由步骤1)～步骤3)建立的标准酒精溶液浓度-谐振峰测量校正曲线, 得到待测酒精溶液的精确浓度； 所述的酒精浓度测量装置包括聚酰亚胺衬底(1)、金属谐振环阵列(2)、待测酒精溶液(3)、返波振荡器(4)、高阻硅片分束器(5)、第一聚四氟乙烯透镜(6)、第二聚四氟乙烯透镜(7)、第一肖特基二极管探测器(8)、第三聚四氟乙烯透镜(9)和第二肖特基二极管探测器(10)； 聚酰亚胺衬底(1)上表面布置的金属谐振环结构(2)，在金属谐振环阵列(2)上放置不同浓度的待测酒精溶液(3)，聚酰亚胺衬底(1)下表面布置的金属谐振环阵列(2)，由返波振荡器(4)发出的太赫兹波经高阻硅片分束器(5)反射和第一聚四氟乙烯透镜(6)聚焦后垂直入射到下表面布置的金属谐振环阵列(2)，被反射的太赫兹波透过高阻硅片分束器(5)和第二聚四氟乙烯透镜(7)到达第一肖特基二极管探测器(8)；同时，由返波振荡器 (4)发出的太赫兹波透过高阻硅片分束器(5)和第三聚四氟乙烯透镜(9)到达第二肖特基二极管探测器(10)。 【当前权利人】中国计量学院 【当前专利权人地址】浙江省杭州市江干经济开发区学源街 【统一社会信用代码】123300004700090698 【家族被引证次数】19

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