[发明专利]一种微波水分仪探头

说明书

微波水分测量,探头发射微波信号,经被测物料反射后得到回波信号。检测回波与发射信号瞬间的差异,通过标定，就可以得到被测介质的水分含量。在传送带输送物料的环境下,物料的高度和传送带的速度会极大干扰水分值的测量。借助多普勒效应,采用两个雷达模块保持微小的角度，发射相同频率的信号,这样会产生2个多普勒信号F1/F2,这两个多普勒信号的频谱在频域图上有一个共同的重叠区域,且在此重叠区域内还有一个相交频率Fk。将F1与F2的平均功率与Fk的差值作为水分含量的变化量。将F1/F2的信号能量差作为物料的高度值，作为水分含量的补偿；将Fk作为传送带的速度值，也作为水分含量的的补偿，就可以得到一个稳定的水分值。

技术领域

本发明涉及一种检测装置，具体涉及一种微波水分仪探头。

背景技术

测量传送带上所输送物质的含水量，目前有两个困难，1 被输送物质的高度不断变化，导致微波反射能量的变化，2 传送带速度变化也将导致微波反射能量的变化。如果不对高度和速度得变化进行补偿，就无法准确的物质水分值。

发明内容

任何固体物料中的含水量,对于作用与它的电磁波信号反射或称为二次散射传播信息来确定有关介质中水分含量大小的。

微波水分测量,通过天线发射特定调制的频率信号,经被测物料反射后产生回波信号。比较两信号的能量损失,由于回波信号能量受介质水分含量的影响而变化,故将检测回波和发射信号瞬间的差异,通过标准的水分标定表刻度就可以得到被测介质的水分含量。

在传送带输送物料的环境下,测量需要解决,物料均匀度和物料移动引起的多普勒效应产生的频率和能量的变化因素. 就是说，物料的高度和传送带的速度会干扰水分值的测量。

基于以上之考虑,我们借助多普勒效应测量的方法和装置,采用2个雷达模块发射相同频率的信号,这些信号发射到目标之后会反射回来再次被接收。

两个雷达模块发射时具有相同的信号频率,两个信号沿着传送带运行方向或相反的方向发射并且保持着微小的角度，比如10度。

这样会产生2个多普勒信号F1/F2,这两个多普勒信号的频谱在频域图上有一个共同的重叠区域,且在此重叠区域内还有一个相交频率Fk(此相交频率的大小可以通过一个频率识别器来测量并确认)。

将F1与F2的平均功率与Fk的差值作为水分含量的变化量。

将F1/F2的信号能量差作为物料延传送带上的高度变化量，作为水分含量的补偿。

将Fk作为传送带的速度值，也作为水分含量的补偿。

本专利的有益效果为：采用该方式得微波水分仪探头，在获得水分信号的同时，可以同步补偿传送带上物料的高度和传送带的速度得影响，大大提高了检测精度，而且没有增加成本。

附图说明

图 1 为微波水分仪探头信号的频域图。

图 2 为雷达模块安装示意图。

1 雷达模块A，2 为雷达模块B，3 为传送带，4为物料。

具体实施方式

参照图 2 ，雷达模块A 1和雷达模块B 2，并列安装，并固定在传送带3上方，并形成了一个微小的角度。2个雷达模块固定在传送带3上方，发射相同频率的信号,这些信号发射到物料4之后会反射回来再次被接收。

参照图1.雷达模块A 1产生多普勒信号F1，雷达模块B 2产生多普勒信号F2,这两个多普勒信号的频谱在频域图上有一个共同的重叠区域,且在此重叠区域内还有一个相交频率Fk(此相交频率的大小可以通过一个频率识别器来测量并确认)。