[发明专利]一种在线微波水分检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种在线微波水分检测装置及方法，包括：可移动门架，所述可移动门架包括间隔设定距离设置的两个支腿，所述支腿能够分别沿设定方向水平移动；所述支腿相对的一侧分别设有互为收发的微波天线组，所述微波天线组能够沿着支腿垂直升降；主控制器，被配置为根据待检测物料的范围规划扫描轨迹，以控制微波天线组的水平移动和垂直升降；同时控制微波天线组在每一个扫描点，每一个天线依次发射一次，并且其余天线同时接收。本发明采用左右天线组多天线双向交叉微波透射和反射，通过单发多收形成透射和反射的微波路径，实现空间分布的微波检测。

技术领域

本发明涉及整车自动在线微波水分检测技术领域，尤其涉及一种在线微波水分检测装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在线整车物料的水分检测是饲料、粮食烘干、烧结料、污泥、烟丝、烟叶、原油、煤炭、砂石、食品、化工等行业含水量检测的迫切需求，涉及的经济利益巨大，如何客观准确的测量含水量进行扣水折算是企业采购、物料回收贸易中双方争议最多的环节。

随着技术的进步，人工识别、近红外水分测量仪、抽样烘干称重法、等费电、耗时、片面、低精度、人工干预的水分测量方法，逐渐被淘汰，微波水分检测设备逐渐发展起来。

微波是频率在300MHZ-300GHZ之间、波长范围在1mm-1m间的一种电磁波，当微波穿过含有水分子的物料时，具有较高极性的水分子吸收微波能量,较之物料对微波的吸收呈现很大的敏感度，可以通过测量被吸收的能量和水分对微波相位的影响来确定被测物料中水分含量。

使用微波透射和反射测量物料中的含水量的方法，其基本原理是发射的微波与接收到微波在能量和相位两方面的比对。微波作为电磁波有透射、散射、反射、绕射等多种传播途径，呈现极为复杂的空间分布，这是制约微波测水实践的难点和关键点。

现有技术往往采用天线尽量贴近被测物料的方法来限定微波的分布空间，比如现在已有应用的烟包微波测水、粮食传送带微波测水等等，都要求物料的尺寸或包装规格，以便收发天线紧贴物料。如果采用将物料卸车、拆包、打散送到传送带进行检测，将要附加大量的人工、场地、设备，而且运转效率低下；市场上已有的整车在线微波水分检测设备，其实现方式可以归为放大版的烟包检测仪，都没有解决天线离开物料微波在空间分布的复杂性问题，无法适应众多的车型、装载形式以及包装规格。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种在线微波水分检测装置及方法，采用左右天线组多天线双向交叉微波透射和反射，形成空间分布的微波检测，实现微波按路径扫描物料全范围。

根据本发明的第一个方面，公开了一种在线微波水分检测装置，包括：

可移动门架，所述可移动门架包括间隔设定距离设置的两个支腿，所述支腿能够分别沿设定方向水平移动；所述支腿相对的一侧分别设有互为收发的微波天线组，所述微波天线组能够沿着支腿垂直升降；

主控制器，被配置为根据待检测物料的范围规划扫描轨迹，以控制微波天线组的水平移动和垂直升降；同时控制微波天线组在每一个扫描点，每一个天线依次发射一次，并且其余天线同时接收。

作为进一步地方案，所述两个支腿的顶部通过横梁连接；所述两个支腿和横梁上分别设有测距传感器和温湿度传感器。

作为进一步地方案，每一个天线依次发射一次，并且其余天线同时接收，能够在每一个扫描点形成直接透射接收、交叉透射接收和反射接收。

作为进一步地方案，两个支腿分别能够沿着设定方向的水平导轨移动；所述支腿相对的一侧分别设有垂直升降机构，所述垂直升降机构上分别设有互为收发的微波天线组。

作为进一步地方案，还包括：PLC控制器，所述PLC控制器与主控制器通信；所述PLC控制器用于控制两个支腿的水平移动以及垂直升降机构的垂直升降。