[发明专利]一种射频波水分测量方法及射频波水分仪

权利要求书

1.一种射频波水分测量方法，其特征在于，包括：

通过电容测量器（11）发射射频波测量待测物料的电容值；

通过温度传感器测量待测物料的温度值；

根据所述温度值获得当前温度下水的介电常数；

根据所述电容值和所述当前温度下水的介电常数计算内码值，内码值=电容值/（水的介电常数-干燥物料的介电常数）；

根据所述内码值获得待测物料的水分值；

所述根据所述内码值获得待测物料的水分值，包括：

建立待测物料的水分值与内码值的关系模型；

将测量的待测物料的内码值代入所述关系模型，获得待测物料的水分值；

所述建立待测物料的水分值与内码值的关系模型，包括：

获得多组不同水分的取样物料的内码值；

通过烘干法测量所述多组不同水分的取样物料的水分值；

根据所述多组不同水分的取样物料的内码值和水分值建立分段线性函数；

所述通过电容测量器（11）发射射频波测量待测物料的电容值，包括：

通过所述电容测量器（11）的发射天线（112）发射射频波，在待测物料的测量面积内，依次测量所述电容测量器（11）的发射天线（112）与位于所述发射天线（112）外围的多个接收天线（113）之间的电容值；

根据测量的多个电容值获得平均电容值，作为待测物料的电容值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度值获得当前温度下水的介电常数，包括：

基于以下公式计算出当前温度下水的介电常数：

εr=-0.349t+87.74，εr为水的介电常数，t为温度值。

3.一种射频波水分仪，适用于权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，所述射频波水分仪包括：

采样模块（1），包括用于发射射频波测量待测物料的电容值的电容测量器（11）、用于测量所述待测物料的温度值的温度传感器；

处理模块（2），用于根据所述温度值获得当前温度下水的介电常数、以及用于根据所述电容值和所述当前温度下水的介电常数计算内码值，内码值=电容值/（水的介电常数-干燥物料的介电常数）；

所述射频波水分仪还包括显示箱，所述显示箱包括HIM，HIM为具有人机界面的显示器，HIM可根据内置的软件将内码值转换成相应的水分值，同时将这个水分值进行显示、数据存储。

4.根据权利要求3所述的射频波水分仪，其特征在于，所述电容测量器（11）包括：

RF信号发射接收天线板（111）；

发射天线（112），设置于所述RF信号发射接收天线板（111）的中部；

多个接收天线（113），均设置于所述RF信号发射接收天线板（111）上并位于所述发射天线（112）的外围。

5.根据权利要求4所述的射频波水分仪，其特征在于，所述采样模块（1）还包括：

电容数字转换器（12），与所述处理模块（2）的单片机（21）电连接；

单端多通道转换芯片（13），分别与所述电容数字转换器（12）和所述单片机（21）电连接；所述发射天线（112）的1极与所述电容数字转换器（12）电连接，所述发射天线（112）的2极与所述单端多通道转换芯片（13）电连接；所述多个接收天线（113）的1极和2极均与所述单端多通道转换芯片（13）电连接；

其中，所述单片机（21）可控制电容数字转换器（12）而使所述发射天线（112）发射射频波，所述单片机（21）可控制单端多通道转换芯片（13）轮流接通所述多个接收天线（113），所述电容数字转换器（12）通过所述多个接收天线（113）接收电容信号并传输至所述单片机（21）。

6.根据权利要求3所述的射频波水分仪，其特征在于，所述处理模块（2）包括：

单片机（21），用于根据所述温度值获得当前温度下水的介电常数、以及用于根据所述电容值和所述当前温度下水的介电常数计算内码值；

通讯隔离器（22），与所述单片机（21）电连接，所述通讯隔离器（22）用于将所述单片机（21）计算的内码值或所述单片机（21）根据所述内码值计算的水分值用MODBUS-RTU输出。

7.根据权利要求3至6任一项所述的射频波水分仪，其特征在于，所述射频波水分仪还包括：

上外壳（3）；

下外壳（4），设置于所述上外壳（3）的下方，并与所述上外壳（3）相配合形成壳体，所述采样模块（1）和所述处理模块（2）均设置于所述壳体的内部；

陶瓷板（5），设置于所述下外壳（4）的下端口，所述电容测量器（11）位于所述壳体内靠近所述陶瓷板（5）的一侧；

第一密封圈（6），设置于所述上外壳（3）的凸缘与所述下外壳（4）的凸缘之间；

第二密封圈（7），设置于所述下外壳（4）的下端沿与所述电容测量器（11）之间。