至0.1%。由于射頻信號(hào)具有穿透性，所以測(cè)量不受水分分布的影響，既可以測(cè)糧食表面的含水率，也可以測(cè)糧食內(nèi)的含水率。
[0036]請(qǐng)參閱圖5與圖6,檢測(cè)天線包括金屬外殼101,金屬外殼101內(nèi)設(shè)置有兩塊金屬擋板102，于兩塊金屬擋板102之間設(shè)置一非金屬的天線保護(hù)板103，天線保護(hù)板103的側(cè)面布置天線104，天線104的一端連接功分器202，另一端連接解調(diào)器203。金屬擋板102與天線保護(hù)板103的形狀一致。金屬擋板102與天線保護(hù)板103的一端呈銳角狀。天線保護(hù)板103為聚酰亞胺板或PVC板。金屬擋板102與天線保護(hù)板103的形狀一致，目的是有效地保證天線104與金屬擋板102之間形成一個(gè)射頻回路，從而確保測(cè)量信號(hào)的穩(wěn)定可靠。金屬擋板102與天線保護(hù)板103的一端呈銳角狀，可以確保雜質(zhì)(例如，稻草)不會(huì)被掛住或者粘住測(cè)量天線。天線104布置在非金屬材料天線保護(hù)板103的一側(cè)，其目的一是為了避免天線104磨損，另一方面是通過(guò)填充天線104的空白區(qū)域，來(lái)避免糧食中的雜質(zhì)(例如，稻草)等掛在天線104上。保護(hù)天線104的天線保護(hù)板103可以采用聚酰亞胺或者PVC材料，絕緣性能和強(qiáng)度都比較高。
[0037]請(qǐng)參閱2與圖3，信號(hào)發(fā)生器201可以采用有源晶體振蕩器；也可以采用DDS信號(hào)發(fā)生器，DDS信號(hào)發(fā)生器連接微處理器。兩種信號(hào)發(fā)生器應(yīng)用在不同場(chǎng)合。有源晶體振蕩器體積小，頻率輸出穩(wěn)定，但是頻率和信號(hào)強(qiáng)度固定不可以更改，所以適合應(yīng)用在批量生產(chǎn)以及對(duì)設(shè)備體積要求高的場(chǎng)合。DDS信號(hào)發(fā)生器連接微處理器，可以由微處理器控制改變頻率或者輸出信號(hào)強(qiáng)度，所以適合應(yīng)用在試驗(yàn)或者特殊測(cè)量場(chǎng)合。同時(shí)，測(cè)量的射頻信號(hào)的強(qiáng)度選擇取決于天線的長(zhǎng)度限制和被測(cè)量介質(zhì)的含水變化范圍，針對(duì)糧食測(cè)量介質(zhì)，在實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器201輸出的射頻信號(hào)的頻率范圍在125MHz-350MHz之間是較為優(yōu)選的方案。測(cè)量過(guò)程中，功分器202的測(cè)量信號(hào)輸出口輸出的測(cè)量信號(hào)在檢測(cè)過(guò)程中會(huì)有一定的衰減；因此，實(shí)際測(cè)量中，測(cè)量信號(hào)的強(qiáng)度要大于(略大于)本振信號(hào)輸出口輸出的本振信號(hào)。
[0038]請(qǐng)參閱圖1、圖7與圖8，解調(diào)器203可以采用IQ鑒相器，也可以采用幅相解調(diào)器。IQ鑒相器將兩路輸入信號(hào)正交解調(diào)成I路和Q路低頻直流信號(hào)，再通過(guò)微處理器電路采樣轉(zhuǎn)換后計(jì)算出幅度比和相位差信號(hào)。幅相解調(diào)器(AD8302型號(hào)的幅相解調(diào)器芯片)將兩路輸入信號(hào)直接解調(diào)出一路幅度比直流信號(hào)和一路相位差直流信號(hào)。如果在需要高精度寬溫度使用場(chǎng)合，采用IQ鑒相器。在普通低成本場(chǎng)合則采用幅相解調(diào)器。另外，微處理器電路301設(shè)置有通訊接口 304，通過(guò)通訊接口 304，該檢測(cè)裝置可以連接其它外接設(shè)備或上位機(jī)。
[0039]本實(shí)用新型還提供一種使用上述的檢測(cè)裝置在線測(cè)量糧食含水率的方法，包括以下步驟:
[0040]首先，預(yù)先標(biāo)定無(wú)水相位差PO和純水相位差Pl:
[0041]無(wú)水相位差PO為檢測(cè)裝置在普通環(huán)境下測(cè)量所獲得的相位差，定義為含水0%的標(biāo)準(zhǔn)值；
[0042]純水相位差Pl為檢測(cè)裝置在水環(huán)境下測(cè)量所獲得的相位差，定義為含水100%的標(biāo)準(zhǔn)值；
[0043]然后，通過(guò)檢測(cè)裝置對(duì)被檢測(cè)介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，得到被檢測(cè)介質(zhì)的射頻相位差X ;由于射頻相位差X和被測(cè)介質(zhì)的含水率成比較理想的線性關(guān)系，因此可以根據(jù)公式:被檢測(cè)介質(zhì)含水率U= (X-PO)/ (Pl-PO)計(jì)算出被檢測(cè)介質(zhì)含水率。
[0044]被檢測(cè)介質(zhì)含水率U是以體積為單位計(jì)算出的，如果需要得出以質(zhì)量為單位的含水率，則通過(guò)各種不同介質(zhì)的常規(guī)密度來(lái)計(jì)算獲得。
[0045]從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:
[0046]該檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和操作使用方便。測(cè)量范圍寬，從0-100%的范圍內(nèi)均可有效測(cè)量，而且具有同等的精度，可以達(dá)到0.5%甚至0.1%。由于射頻信號(hào)具有穿透性，所以測(cè)量不受水分分布的影響，既可以測(cè)糧食表面的含水率，也可以測(cè)糧食內(nèi)的含水率。
[0047]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型；對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 檢測(cè)天線、聞?lì)l電路與低頻電路； 所述高頻電路包括產(chǎn)生射頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，所述信號(hào)發(fā)生器連接功分器，所述功分器具有測(cè)量信號(hào)輸出口與本振信號(hào)輸出口，所述測(cè)量信號(hào)輸出口連接所述測(cè)量天線的信號(hào)輸入端，所述本振信號(hào)輸出口連接解調(diào)器，所述測(cè)量天線的信號(hào)輸出端連接所述解調(diào)器； 所述低頻電路包括與所述解調(diào)器連接的信號(hào)放大器，連接所述信號(hào)放大器的微處理器電路，所述微處理器電路連接顯示電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述檢測(cè)天線包括金屬外殼，所述金屬外殼內(nèi)設(shè)置有兩塊金屬擋板，于兩塊所述金屬擋板之間設(shè)置一非金屬的天線保護(hù)板，所述天線保護(hù)板的側(cè)面布置天線，所述天線的一端連接所述功分器，另一端連接所述解調(diào)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述金屬擋板與所述天線保護(hù)板的形狀一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述金屬擋板與所述天線保護(hù)板的一端呈銳角狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述天線保護(hù)板為聚酰亞胺板或PVC板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述信號(hào)發(fā)生器為有源晶體振蕩器；或者，為DDS信號(hào)發(fā)生器，所述DDS信號(hào)發(fā)生器連接微處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述信號(hào)發(fā)生器輸出的所述射頻信號(hào)的頻率范圍為125MHz-350MHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述功分器的所述測(cè)量信號(hào)輸出口輸出的測(cè)量信號(hào)的強(qiáng)度大于所述本振信號(hào)輸出口輸出的本振信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述解調(diào)器為IQ鑒相器或幅相解調(diào)器；所述微處理器電路設(shè)置有通訊接口。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，包括：檢測(cè)天線、高頻電路與低頻電路；高頻電路包括產(chǎn)生射頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，信號(hào)發(fā)生器連接功分器，功分器具有測(cè)量信號(hào)輸出口與本振信號(hào)輸出口，測(cè)量信號(hào)輸出口連接測(cè)量天線的信號(hào)輸入端，本振信號(hào)輸出口連接解調(diào)器，測(cè)量天線的信號(hào)輸出端連接解調(diào)器；低頻電路包括與解調(diào)器連接的信號(hào)放大器，連接信號(hào)放大器的微處理器電路，微處理器電路連接顯示電路。該檢測(cè)裝置測(cè)量范圍寬，測(cè)量精度高，可以達(dá)到0.5%甚至0.1%，由于射頻信號(hào)具有穿透性，所以測(cè)量不受水分分布的影響，既可以測(cè)糧食表面的含水率，也可以測(cè)糧食內(nèi)的含水率。
【IPC分類(lèi)】G01N23-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204287076
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420467174
【發(fā)明人】孟敏, 艾繩勇, 常瑞峰, 陳建華
【申請(qǐng)人】江蘇麥赫物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年8月19日