本实用新型专利技术提出一种测量物料水分的装置，包括：微波信号源，以产生微波信号；将微波信号分成两路微波信号的功分器，功分器与微波信号源相连；微波发射天线，微波发射天线与功分器连接，以将两路微波信号中的一路发射至所要测量的物料；接收透射过物料的微波信号微波接收天线；微波网络，与所述微波接收天线和所述功分器相连的微波网络，以确定微波信号的相位变化和幅度变化；测量物料的上表面与超声测距传感器之间的距离的超声测距传感器；低频信号采集电路；无线通信装置；用于计算所述物料的水分含量的计算机。本实用新型专利技术的测量物料水分的装置可有效提高水分测量的精度。另外该装置可远程测量物料水份，具有简单方便的优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提出一种测量物料水分的装置，包括：微波信号源，以产生微波信号；将微波信号分成两路微波信号的功分器，功分器与微波信号源相连；微波发射天线，微波发射天线与功分器连接，以将两路微波信号中的一路发射至所要测量的物料；接收透射过物料的微波信号微波接收天线；微波网络，与所述微波接收天线和所述功分器相连的微波网络，以确定微波信号的相位变化和幅度变化；测量物料的上表面与超声测距传感器之间的距离的超声测距传感器；低频信号采集电路；无线通信装置；用于计算所述物料的水分含量的计算机。本技术的测量物料水分的装置可有效提高水分测量的精度。另外该装置可远程测量物料水份，具有简单方便的优点。【专利说明】测量物料水分的装置
本技术涉及测量设备
，特别涉及一种物料测量水分的装置。
技术介绍
物料水分分析在工业生产活动中占有相当重要的地位。目前常用的测量物料水分装置通常采用烘干法、中子法、电容法、红外反射法和微波法等对物料水份进行测量。这些装置都存在一些缺点，例如: 烘干法:将样品在规定条件下加热，把其中的水分蒸发掉，再称量剩下的干物质的质量，与初始总质量进行比较确定水分含量。这种方法原理简单且能够得到物料水分的准确值，但是这种方法制作样品复杂，耗时长。 中子法:通常采用中子慢化法和快中子穿透的方法测量物料中氢元素的含量，再根据氢元素的含量确定水分含量。这种方法的问题是容易受到物料中有机物影响，而且放射源会辐射中子，存在辐射防护问题。 电容法:通过测量物料的电导率确定物料的水分含量。这种方法容易受物料本身特性、物料粒度、物料堆积密度等的影响，导致测量结果不准确。 红外反射法:根据在某些波长的条件下，水对红外光的吸收大于其他波段来测量物料的水分含量。这种方法存在的问题是只能测量浅表面的水分，对于较厚的物料无法准确测量。 微波法:包括透射法、反射法和谐振腔法几种，通过测量物料对微波的作用，例如反射、衰减、相移或谐振等，确定物料的水分含量。使用微波透射法进行水分测量可以获得较高的测量精度，但是，这种方法受到被测物料的厚度影响较大。为此，现有的一种解决方法为采用放射性测厚的方法进行校正，但是使用放射性很不方便且用户较难接受；另一种解决方法为采用电子皮带秤进行流量测量，但是电子皮带秤输出量的响应时间与微波测量数据的响应时间差距较大，二者难以在时间上同步，同时电子皮带秤为接触式测量，在环境较恶劣的工业场所其可靠性较低。 另外，上述的测量装置需要设置在现场，需要现场进行测量，非常不便。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。 为此，本技术的目的在于提出一种测量物料水分的装置。该测量物料水分的装置可远程测量物料的水分含量，具有测量精度高且测量方便的优点。 为达到上述目的，本技术提出了一种测量物料水分的装置，包括:微波信号源，以产生微波信号；用于将所述微波信号分成两路微波信号的功分器，所述功分器与所述微波信号源相连；微波发射天线，所述微波发射天线与所述功分器连接，以将所述两路微波信号中的一路发射至所要测量的物料；用于接收透射过所述物料的微波信号微波接收天线；微波网络，所述微波网络包括第一检波器、第二检波器和计算器，所述第一检波器与所述微波接收天线连，所述第二检波器与所述功分器相连，所述计算器分别与所述微波接收天线和所述功分器相连，以确定微波信号的相位变化和幅度变化；测量所述物料的上表面与所述超声测距传感器之间的距离的超声测距传感器；低频信号采集电路，所述低频信号采集电路分别与所述微波网络和所述超声测距传感器相连；无线通信装置；用于计算所述物料的水分含量的计算机，所述计算机通过所述无线通信装置无线地与所述低频信号采集电路相连。 另外，根据本技术上述的测量物料水分的装置还可以具有如下附加的技术特征: 所述微波发射天线与所述微波接收天线中心同轴地设置。 所述测量物料水分的装置还包括:机架，承载所述物料的皮带穿过所述机架。 所述微波发射天线位于所述机架的顶部上，所述微波接收天线位于所述机架的底部上。 所述微波发射天线位于所述机架的底部上，所述微波接收天线位于所述机架的顶部上。 所述测量物料水分的装置还包括:分别位于所述机架的顶部和底部的第一微波天线箱和第二微波天线箱，所述微波发射天线和所述微波接收天线分别设置在所述第一微波天线箱和所述第二微波天线箱中。 在位于所述机架的顶部的微波天线箱的下表面设有第一开口，在所述位于机架的底部的微波天线箱的上表面设有第二开口。 所述第一开口和所述第二开口使用微波可透过的材料遮挡。 所述超声测距传感器设置在所述皮带的上方的机架上，并与所述皮带的上表面存在预定的距离，且所述超声测距传感器与所述微波发射天线沿所述皮带的运行方向前后地设置，所述超声测距传感器向下发射超声波。 所述测量物料水分的装置还包括:位于所述机架的背部的机箱，所述微波信号源、所述微波网络和所述低频信号采集电路位于所述机箱中。 本技术的测量物料水分的装置通过将超声测距技术与微波透射技术相结合，利用超声测距技术测量的物料厚度信息与微波的相位变化和幅度变化信息确定物料的水分含量，提高水分测量的精度。另外，该测量物料水分的装置的计算机可通过无线装置远程地计算物料的含水量，解决现场测量的不便性，为物料含水量测量带来方便，提高物料含水量的测量效率。 本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。 【专利附图】【附图说明】 本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中: 图1为本技术一个实施例的测量物料水分的装置的结构示意图；以及 图2为本技术另一个实施例的测量物料水分的装置的结构图。 【具体实施方式】 下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。 以下结合附图描述根据本技术实施例的测量物料水份的装置。 图1是根据本技术一个实施例的测量物料水分的装置的结构示意图。如图1所示，根据本技术一个实施例的测量物料水分的装置，包括:微波信号源10、微波网络20、微波发射天线30、微波接收天线40、超声测距传感器50、低频信号采集电路60、计算机70、无线通信装置80和功分器90。 其中，微波信号源10用于产生微波信号。功分器90用于将微波信号分成两路微波信号，功分器90与微波信号源10相连。微波网络20包括第一检波器21、第二检波器22和计算器23，第一检波器21与微波接收天线连40，第二检波器22与功分器90相连，计算器23分别与微波接收天线40和功分器90相连，以确定微波信号的相位变化和幅度变化。微波发射天线30与功分器90相连，用于将两路微波信号中的一路发射至所要测量的物料。微波接收天线用于接收透射过物料的微波信号。超声测距传感器50用于测量物料的上表面与其之间的距离。低频信号采集电路6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量物料水分的装置，其特征在于，包括： 微波信号源，以产生微波信号； 用于将所述微波信号分成两路微波信号的功分器，所述功分器与所述微波信号源相连； 微波发射天线，所述微波发射天线与所述功分器连接，以将所述两路微波信号中的一路发射至所要测量的物料； 用于接收透射过所述物料的微波信号微波接收天线； 微波网络，所述微波网络包括第一检波器、第二检波器和计算器，所述第一检波器与所述微波接收天线连，所述第二检波器与所述功分器相连，所述计算器分别与所述微波接收天线和所述功分器相连； 超声测距传感器，测量所述物料的上表面与所述超声测距传感器之间的距离； 低频信号采集电路，所述低频信号采集电路分别与所述微波网络和所述超声测距传感器相连； 无线通信装置； 计算机，所述计算机通过所述无线通信装置无线地与所述低频信号采集电路相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：衣宏昌，曹利波，孙宇，李建平，林谦，张北，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11
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