[发明专利]基于微波透射法的储运油泥含水率检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种基于微波透射法的储运油泥含水率检测装置，其特征在于包括顺次连接的微波测量部分、信号处理部分以及智能控制部分， 

微波测量部分包括顺次相连的微波信号源、调制开关、发送天线、样品容器、接收天线、检波器；信号处理部分包括顺次相连的选频放大模块、真有效值检测模块、A/D转换模块；智能控制部分包括MSP430单片机控制系统、LCD显示模块、RS232串口模块以及电源模块，MSP430单片机控制系统分别与LCD显示模块、RS232串口模块相连，电源模块供电。

2.根据权利要求1所述的储运油泥含水率检测装置，其特征在于所述的信号处理部分采用选频放大和真有效值检测相结合的方法，选频放大模块是由OP4177芯片及电阻电容构成的双二阶环型带通滤波器，其中心频率、带通增益、品质因素的值可单独改变且互不影响，真有效值检测模块是由AD637芯片及其外围电路组成，AD637是一种真有效值转换芯片，无论输入波形的振幅、频率或形状如何，都将产生与其输入电压的真有效值相等的直流输出电压。

3.根据权利要求1所述的储运油泥含水率检测装置，其特征在于所述的发送天线、样品容器、接收天线顺次垂直连接，即检测装置采用垂直透射法。

4.根据权利要求1所述的储运油泥含水率检测装置，其特征在于所述的样品容器采用聚四氟乙烯材料。

5.根据权利要求1所述的储运油泥含水率检测装置，其特征在于所述的MSP430单片机控制系统采用超低功耗MSP430F149芯片。

6.一种实施如权利要求1所述装置的基于微波透射法的储运油泥含水率检测方法，其特征在于包括如下步骤：

1)取一系列含水率已知的标准储运油泥样品，经过搅拌、加热预处理，使其温度恒定在40℃，达到均匀、可流动的状态，然后利用检测装置测量微波透射率，得到不同含水率标准储运油泥样品的微波透射率

2)建立储运油泥含水率与微波透射率之间的测量模型；

3)对于未知含水率的储运油泥，经过与步骤1）相同的搅拌、加热预处理，再利用检测装置测量微波透射率，代入步骤2)中得到的测量模型，推算出含水率。

7. 如权利要求7所述的基于微波透射法的储运油泥含水率检测方法，其特征在于所述的利用检测装置测量微波透射率的方法包括如下步骤：

1）将待检测储运油泥样品经过搅拌、加热预处理，使其温度恒定在40℃，达到均匀、可流动的状态，然后将其倒入样品容器中；

2）微波信号源产生功率为100mW，频率为9.4GHz的微波信号，该信号通过调制开关进行1kHz方波调制，再由发送天线发送出去，信号透射过样品后，由接收天线接收衰减后的微波信号，再由检波器将功率信号转换成电信号送至信号处理部分；

3）选频放大模块将检波器输入的电信号进行选频滤波以及幅值放大，真有效值检测模块输出选频放大后的信号的真有效值，最后通过A/D转换模块将电压模拟信号转换成数字信号送至智能控制部分；

4）MSP430单片机控制系统通过内置程序对输入数字信号进行处理，得出相应的微波透射率，在LCD上实时显示，同时可以通过RS232串口传输到上位机。