[发明专利]固体物料水分在线监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水分在线监测装置。

背景技术

现有技术对烟草、粮食、弹药、土壤等固体物料或颗粒状物料中水分含量进行测量，多数采用烘干法、瓶筒法、化学法、近红外反射法、放射法、介电法等方法，但是其中烘干法、瓶筒法和化学法不能实现在线测量；而近红外反射法虽然可在线测量，在工业农业中运用较多，但是这种方法受到被测物料表面粗糙度影响较大，精度较低，且只能测量表层含水量，如需要测量深层含水量，则需要开槽测量，工程量较大；放射法以中子法和γ射线法为常见方法，但是它们都存在成本高，有射线泄露危险的缺点，目前在发达国家已经被禁用，但我国依然有放射法测量物料水分的设备在使用；介电法主要指时域反射法和频域反射法两种，其中时域反射法虽然精度高，但成本非常高，同时需要专业的知识去分析波形，虽然可在线测量，但目前还仅适用于实验室使用，难以在工农业生产中推广，而常规的运用频域反射法测量水分含量的仪器由于抗干扰性差，目前只能在土壤水分测量中得到应用，在工农业生产中也很难广泛使用。

发明内容

本发明为了解决现有水分监测技术存在的不可在线测量，精度低以及成本高的问题，而提出的固体物料水分在线监测装置。

固体物料水分在线监测装置，它包括导管形壳体、探测器组件、数据传输线缆、数据采集控制及处理组件和通信电缆；所述探测器组件、数据传输线缆、数据采集控制及处理组件均固定装设在导管形壳体内部；所述探测器组件设置在导管形壳体的底部；所述数据采集控制及处理组件设置在导管形壳体的顶部；探测器组件的数据信号输出输入端通过数据传输线缆与数据采集控制及处理组件的第一数据信号输入输出端相连；所述探测器组件由多圆环电容传感器和探测控制组件组成；所述探测控制组件的数据信号输入端与多圆环电容传感器的数据信号输出端相连；所述多圆环电容传感器由第一圆环电容极板、第二圆环电容极板、第三圆环电容极板和四圆环式固定夹件组成；所述第一圆环电容极板、第二圆环电容极板和第三圆环电容极板自上而下地固定装设在四圆环式固定夹件中四个圆环形成的三个空隙中；所述通信电缆的一端伸入导管形壳体内部与数据采集控制及处理组件的第二数据信号输入输出端相连；所述通信电缆的另一端位于导管形壳体外部与外部控制装置的数据信号输出输入端相连。

本发明具有可在线测量，精度高、成本低的突出优点。本申请通过测量待测固体物料的介电常数来测定其体积含水量，同时采用多圆环电容传感器及其震荡电路原理，解决了常规频域反射法存在的抗干扰性差的问题，并为用户提供重复标定功能，使所述监测装置可应用于多种固体物料的水分测量中，可广泛应用于工农业生产，为固体物料水分测量提供了良好的解决办法。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；图2为本发明所述多圆环电容传感器的工作原理图；图3为探测控制组件2-1的模块结构示意图；图4为数据采集控制及处理组件4的模块结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式包括导管形壳体1、探测器组件2、数据传输线缆3、数据采集控制及处理组件4和通信电缆5；所述探测器组件2、数据传输线缆3、数据采集控制及处理组件4均固定装设在导管形壳体1内部；所述探测器组件2设置在导管形壳体1的底部；所述数据采集控制及处理组件4设置在导管形壳体1的顶部；探测器组件的数据信号输出输入端通过数据传输线缆3与数据采集控制及处理组件4的第一数据信号输入输出端相连；所述探测器组件2由多圆环电容传感器和探测控制组件2-1组成；所述探测控制组件2-1的数据信号输入端与多圆环电容传感器的数据信号输出端相连；所述多圆环电容传感器由第一圆环电容极板2-2、第二圆环电容极板2-3、第三圆环电容极板2-4和四圆环式固定夹件2-5组成；所述第一圆环电容极板2-2、第二圆环电容极板2-3和第三圆环电容极板2-4自上而下地固定装设在四圆环式固定夹件2-5中四个圆环形成的三个空隙中；所述通信电缆5的一端伸入导管形壳体1内部与数据采集控制及处理组件4的第二数据信号输入输出端相连；所述通信电缆5的另一端位于导管形壳体1外部与外部控制装置的数据信号输出输入端相连。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于所述监测装置还包括多个相同探测器组件2；所述多个探测器组件2自下而上依次固定装设在导管形壳体1内部；所述每个探测器组件2的数据输出端均通过数据传输线缆3与数据采集控制及处理组件4的数据输入端相连。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。