[发明专利]一种快速测量固体含水率的装置及方法

说明书

本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种快速测量固体含水率的装置及方法。本发明的装置包括两个电极、电极驱动机构、电极压力检测机构和控制系统，电极压力检测机构用于检测所述电极压向所述固体时的压力，控制系统控制电极驱动机构带动电极上下运动，根据控制系统中含水率测量电路和位移测量电路的信号计算所述固体的含水率，方法简单快速、精确度高、设备成本低，适合于大规模工业化应用。

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种快速测量固体含水率的装置及方法。

背景技术

随着科学研究的发展和生产技术的进步，固体水分的定量分析已经成为一项重要的质量指标。固体的水分会影响其品质和储存，尤其是对于食品一类的固体，如粉丝、腐竹等，含水量过高会加速食品的腐败，不仅储藏期缩短，更会引发食品安全问题。

固体含水率的检测方法有直接测定法和间接测定法，利用固体所含水分本身物理和化学性质测定含水率的方法叫直接测定法，如105℃干燥法、真空烘干法、130℃快速法、红外线干燥法、微波干燥法等；利用固体比重、折射率、电导、电解常数等物理指标测定含水率的方法叫间接测定法。然而，目前大批量生产时采用的检测方法只能采用抽检的方式检测，不仅周期长、检测效率低、数值不准确，而且对于产品来说是破坏性测量，对于大规模生产中产品的质量控制非常不利。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种快速、简单、可靠、低成本的测量固体含水率的装置及方法，适合于大规模工业化应用。

一种快速测量固体含水率的装置，所述装置包括两个电极、电极驱动机构、电极压力检测机构和控制系统；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。

进一步的，所述两个电极为导电橡胶；导电橡胶电极容易变形，与所述固体的接触面积更大。此外，所述两个电极还可以采用导电金属材料，如紫铜、不锈钢等。

进一步的，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。

进一步的，所述直线运动驱动机构为气缸、液压缸、电动推杆或电动滑台。

进一步的，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。

进一步的，所述装置还包括电极位移测量机构；所述电极位移测量机构包括位移传感器，所述位移传感器可以直接测量所述两个电极的最大位移，也可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。所述位移传感器连接到所述控制系统，每次测量时，所述控制系统测量所述电极的最大位移。

进一步的，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，另一端连接一个电极和跟随器的输入，另一个电极接地，跟随器的输出连接所述模拟量接口的一个通道。