[发明专利]一种快速测量固体含水率的装置及方法

权利要求书

1.一种快速测量固体含水率的装置，其特征在于，所述装置包括两个电极、电极驱动机构、电极压力检测机构、电极位移测量机构和控制系统；所述两个电极安装在所述电极驱动机构上，其底面平行于放置固体的平面，所述两个电极和电极驱动机构位于所述固体的上方；所述电极驱动机构包括直线运动驱动机构、连接板、电极安装板、弹簧和导柱；所述电极压力检测机构用于检测所述两个电极压向所述固体时的压力，其输出信号为一开关量，当所述电极压向所述固体的压力达到设定值时，其输出信号的状态改变；所述电极位移测量机构包括位移传感器，所述位移传感器直接测量所述电极的最大位移，或通过测量所述连接板或电极安装板的最大位移间接测量所述两个电极的最大位移；所述控制系统接收所述电极压力检测机构的输出信号，并控制所述电极驱动机构带动所述电极上下运动。

2.根据权利要求1所述的一种快速测量固体含水率的装置，其特征在于，所述电极的材料为导电橡胶。

3.根据权利要求1或2所述的一种快速测量固体含水率的装置，其特征在于，所述直线运动驱动机构包括一块气缸顶板，所述气缸顶板可沿直线运动；所述连接板固定在所述直线运动驱动机构的气缸顶板上，可随气缸顶板一起做直线运动；所述导柱的一端固定在所述电极安装板上，另一端穿过所述连接板上的孔，并可在该孔中沿孔的轴线方向滑动，所述导柱穿过所述连接板上的孔的一端有限位结构；所述弹簧位于所述连接板和电极安装板之间，其弹性力作用于所述电极安装板和连接板上；所述两个电极安装于所述电极安装板的下表面上，并且所述电极安装板与所述两个电极是电气绝缘的。

4.根据权利要求1或2所述的一种快速测量固体含水率的装置，其特征在于，所述电极压力检测机构包括一个行程开关，所述行程开关安装在所述连接板或电极安装板上，位于所述连接板和电极安装板之间，其安装位置应保证当所述两个电极压向所述固体的力达到设定值时，所述行程开关的输出状态改变。

5.根据权利要求1或2所述的一种快速测量固体含水率的装置，其特征在于，所述控制系统包括计算机、开关量接口、模拟量接口、含水率测量电路、位移测量电路和指示装置；所述电极压力检测机构的输出连接到所述开关量接口；所述含水率测量电路包括一个分压电阻和一个跟随器，所述分压电阻一端接电源，另一端连接一个所述电极和跟随器的输入，另一个所述电极接地，所述跟随器的输出连接所述模拟量接口的一个通道；所述位移测量电路的输出连接所述模拟量接口的另一个通道。

6.一种快速测量固体含水率的方法，其特征在于，采用权利要求5所述的一种快速测量固体含水率的装置对固体的含水率进行测量。

7.根据权利要求6所述的一种快速测量固体含水率的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、所述两个电极最初位于比所述固体略高的位置，所述控制系统控制所述电极驱动机构驱动所述电极下降；

步骤2、所述控制系统循环检测所述电极压力检测机构的信号，在检测到两个电极压力达到设定值时，控制所述电极驱动机构停止驱动所述两个电极下降，改为驱动两个电极上升，同时采集含水率测量电路的信号和位移测量电路的信号；

步骤3、根据含水率测量电路的信号计算所述固体的含水率H1，根据位移测量电路的信号计算所述固体的含水率H2，当H1和H2均超出正常测量范围时，通过指示装置报警；当只有H1超出正常测量范围时，用H2作为测量结果；当只有H2超出正常测量范围时，用H1作为测量结果；当H1和H2均未超出正常测量范围时，用(H1+H2)/2作为测量结果；

测量结果通过指示装置输出；

步骤4、继续控制所述电极驱动机构驱动所述两个电极上升，直到所述两个电极回到初始位置为止，停止驱动所述两个电极上升。