[发明专利]一种微波法棉花回潮率在线测量系统的实现方法

权利要求书

1.一种微波法棉花回潮率在线测量系统的实现方法，其特征在于包括下述步骤：

(a)测量系统所需信息参数；

(b)计算棉花回潮率；

(c)将计算棉花回潮率测量结果通过显示单元显示。

2.根据权利要求1所述一种微波法棉花回潮率在线测量系统的实现方法，其特征在于所述的步骤(a)包括下述步骤：

(a)由检波器分别测量出穿透棉包前和穿透棉包后的微波幅度和相位参数，由相位检测电路及幅度检测电路分别对所检测穿透棉包前和穿透棉包后的微波信号的相位和幅度进行比较计算，得到信号的相位和幅度衰减参数。

(b)由温度传感器测量棉包的环境温度参数。

3.根据权利要求1所述一种微波法棉花回潮率在线测量系统的实现方法，其特征在于所述的步骤(b)包括下述步骤：

根据以下微波法棉花回潮率测量原理：微波信号穿透棉花后，因棉花的水分使微波信号的幅度A和相位Ф发生改变，棉花回潮率与微波信号的幅度A和相位Ф参数之间呈线性数学关系。经过实验研究表明，以频率为9.5GHz的平面波信号穿过厚度为t、疏密度为ρ的棉包层，测得的波的幅度衰减为A，相位移为Ф。结果表明：两个波参量(A和Ф)和棉包回潮率之间大体上呈线性关系。而且，当单位厚度的A和Ф除以相应于每一回潮率被测物的疏密度时，这些参量和回潮率M的关系仍然是线性的，由两个线性关系模型消除密度参量可得回潮率测量数学模型如下：

M＝(dA-bФ)/(aФ-cA)    (1)

式中，a，b，c，d均为特定棉花的回归系数。式(1)即为与被测物堆密度不相关的回潮率测量数学模型。通过实验方法可以得到棉花的回归系数。

由于水分在0℃以上为液相，在0℃以下为固相。因此，液相水分和固相水分在微波电场作用下，具有不同的复介电特性。回潮率测量数学模型公式(1)中的回归系数(a，b，c，d)也对应不同。

通过实验方法可以获得液相条件下棉花的回归系数分别为：

利用公式(1)，得到回潮率测量数学模型为：

M＝(dA-bФ)/(aФ-cA)    (2)

同样通过实验方法可以获得固相条件下棉花的回归系数分别为：

利用公式(1)，得到回潮率测量数学模型为：

M＝(dA-bФ)/(aФ-cA)    (3)

通过温度传感器测量得到的环境温度参数，判断在0℃以上时，由信号处理模块按照公式(2)计算棉花回潮率M；

在0℃以下时，由信号处理模块按照公式(3)计算棉花回潮率M。