專利名稱：超低頻濕度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕度檢測領(lǐng)域。更具體的講，本發(fā)明涉及對棉花包中棉花纖維濕量進(jìn)行測定。
背景技術(shù)：
利用軋棉機或棉花壓榨機對棉花纖維進(jìn)行加工處理時，應(yīng)對棉花纖維的濕量進(jìn)行監(jiān)控。在進(jìn)行加工處理過程中，棉花中的濕量對棉花的質(zhì)量有很大的影響。例如，在處理過程中如果棉花濕量下降太多，棉花纖維就容易被破壞。由于棉花纖維在加工處理過程中，常會受到氣流和熱量的影響，因此如果不投入足夠的重視以避免上述情況的發(fā)生，其濕量很容易下降，從而導(dǎo)致棉花纖維的質(zhì)量下降。
在加工處理過程中，有許多地方都需要獲取棉花纖維的濕量讀數(shù)。例如，當(dāng)棉花纖維流經(jīng)軋棉機時，需要濕度傳感器來獲取并探測其濕量。另一個需要取得濕量讀數(shù)的場合是軋棉過程臨近結(jié)束時，目的是測定棉花包的最終濕量。還有一個需要取得濕量讀數(shù)的場合是，在棉花被捆扎包裝之前，棉花纖維在夯實器中形成棉花包的時候。當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)了用于在棉花被夯實以備壓成棉花包時，通過嵌入棉花纖維的方式來測量濕量的濕度傳感器。
上面描述的濕度傳感器，通常是通過測量兩個或多個電極之間的電阻來測量濕量。對于夯實器濕度傳感器，電極通常要插入到一團(tuán)棉花纖維中，電流經(jīng)由所述棉花團(tuán)在兩個電極之間流動。纖維團(tuán)的濕量取決于其與電阻的特性間的關(guān)系，所述電阻是在嵌入纖維團(tuán)的電極間測量到的。
但是，用這種夯實器濕度傳感器測定最終棉花包的濕量時，存在幾個問題。其中一個問題是，在棉花纖維退出夯實器之前，為了恢復(fù)水分會在棉花纖維上灑水，這樣棉花纖維就容易纏繞，從而會滯留一部分在電極上，因此每次讀取時濕量讀數(shù)都會至少部分地受到同一團(tuán)棉花纖維的影響，直到將所述滯留的棉花纖維團(tuán)從電極上取走。
所以，需要設(shè)計一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠測定在大容量包裹體的濕量，比如棉花包，在該系統(tǒng)中濕度傳感器不受包裹體材料的妨礙，并且其讀數(shù)趨于更能代表包裹體整體的濕量。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿足以上的需求，可以設(shè)計一種測定包裹體中濕量值的裝置。用一個頻率發(fā)生器產(chǎn)生至少一個頻率不高于約1000Hz的源信號。探測器外層最好敷上絕緣材料，安裝時與包裹體的表面有直接地接觸，且沒有直接的電流經(jīng)由包裹體在探測器之間流動。其中一個探測器作為源探測器，電氣連接到頻率發(fā)生器上，用于接收頻率發(fā)生器發(fā)出的源信號并向包裹體發(fā)送該源信號，從而在包裹體內(nèi)產(chǎn)生電場，該電場的特性至少部分地受到包裹體濕量的影響，該電場最好覆蓋到包裹體的大部分。另一個探測器作為接收端探測器，用于探測電場并產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號的屬性至少部分地取決于源信號和包裹體的濕量。本發(fā)明還提供了一種裝置，用于生成包裹體濕量值，該濕量值至少部分地基于輸出信號的屬性。
按照這種方案，本發(fā)明的濕度傳感器提供的濕量讀數(shù)更能代表所述包裹體的整體情況，而不僅僅是所述包裹體的很小的表層部分。而且，本發(fā)明的探測器不需要直接插入到被測包裹體內(nèi)，這樣在傳統(tǒng)電極中存在的纖維滯留等問題，在本發(fā)明的探測器中就可以降低或消除。例如，因為減少了纖維滯留問題，相同的纖維團(tuán)就不會重復(fù)地影響濕量讀數(shù)，探測器也無需像傳統(tǒng)電極那樣進(jìn)行日常的維護(hù)和清潔。
在各種優(yōu)選的實施例中，包裹體是指棉花包，棉花包要用帶捆扎或有包裝。該裝置最好安裝在軋棉機的出口處或者棉花壓榨機的入口處，如棉花打包機的出口處或者置料區(qū)等地方。探測器最好做成滾輪，棉花包在其上或其間滾動傳輸。探測器的表面最好是絕緣的。在某些實施例中，探測器被安裝在包裹體的公共表面上。在用輸出信號生成濕量值之前，優(yōu)選地，用放大器來對所述輸出信號進(jìn)行接收、濾波以及放大，并用模數(shù)轉(zhuǎn)換器來接收輸出信號并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。輸出信號優(yōu)選以其幅值為輸出特性，根據(jù)試驗，輸出信號的幅值是與濕量相關(guān)的。
在某些實施例中，頻率源產(chǎn)生至少一個源信號，其中頻率最低的第一源信號用于測定濕量值，而至少一個頻率較高的第二源信號用于區(qū)分混淆變量。優(yōu)選僅采用一個頻率約為600hz的源信號。某些實施例中的所述單個信號源能產(chǎn)生約40V的輸出電壓，而另一些實施例中所述單個信號源產(chǎn)生的電壓在10V左右。本發(fā)明還提供了一種裝置，該裝置用于以期望間隔對包裹體的濕量進(jìn)行采樣。期望間隔最好是按規(guī)律重復(fù)的間隔。在各種實施例中，期望間隔至少是時間間隔或包裹體上的距離間隔。本發(fā)明還提供了一種裝置，該裝置利用以期望間隔采樣得來的濕量值，生成包裹體的濕量分布圖。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，描述了一種用于測量棉花包內(nèi)濕量值的裝置。頻率發(fā)生器產(chǎn)生頻率為600hz左右的源信號。兩個探測器與棉花包直接接觸。探測器被制成滾輪，棉花包退出棉花打包機時在其間或其下滾動傳輸，從而使探測器與棉花包的公共表面直接接觸，并且沒有直接的電流經(jīng)由棉花包在兩個探測器之間流過。其中一個探測器作為源探測器，電氣連接到頻率發(fā)生器上，接收頻率發(fā)生器發(fā)出的源信號并向包裹體發(fā)送源信號，從而在包裹體上產(chǎn)生電場，該電場的特性受包裹體濕量的影響。另一個探測器作為接收端探測器，用于探測電場并產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號的幅值至少部分取決于源信號和包裹體的濕量。
放大器，用于接收并放大源信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于接收源信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。本發(fā)明還提供了一種裝置，用于生成棉花包的濕量值，其中所述濕量值是至少部分地基于輸出信號的幅值而得到的。本發(fā)明還提供了一種裝置，該裝置以沿棉花包長度方向上的多個規(guī)則間距，來對棉花包中的濕量進(jìn)行采樣。本發(fā)明還提供了一種裝置，該裝置利用以期望間隔采樣得來的濕量值，生成該棉花包的濕量分布圖。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，描述了一種用于測量棉花包內(nèi)濕量的方法。用頻率發(fā)生器產(chǎn)生頻率為600hz左右的源信號。兩個探測器與棉花包直接接觸。探測器被做成滾輪，隨著從棉花打包機中退出的棉花包滾動，從而使探測器與棉花包的公共表面直接接觸，但同時沒有電流經(jīng)由棉花包在所述探測器間流動。其中一個探測器作為源探測器，電氣連接到頻率發(fā)生器上，接收頻率發(fā)生器發(fā)出的源信號并向包裹體發(fā)送源信號，從而在包裹體上產(chǎn)生電場，該電場的特性受包裹體濕量的影響。
另一個探測器作為接收端探測器，用于探測電場并產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號的幅值至少部分地取決于源信號和棉花包中的濕量。輸出信號經(jīng)由放大器接收并放大，并用模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號?；谳敵鲂盘柕姆?，生成棉花包中的濕量值。以沿棉花包長度方向的多個規(guī)則期望間距為基礎(chǔ)，對濕量進(jìn)行采樣，基于這些采樣得來的濕量值生成棉花包的濕量分布圖。


通過參考具體實施方式
，同時結(jié)合附圖來進(jìn)行思考，本發(fā)明更多優(yōu)點都很顯然。為了更清楚地顯示細(xì)節(jié)，該附圖并不是按比例繪制的，且其中類似的參考標(biāo)號表示類似的元件，而且根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例該附圖描繪了一種設(shè)備的功能模塊圖。
具體實施例方式
如附圖所示，其中根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例描繪有系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10優(yōu)選用于測定包裹體14中的濕量。該包裹體14優(yōu)選為纖維束，最優(yōu)為棉花包14，其通常在打包機12中形成，置于軋棉機的出口處。系統(tǒng)10優(yōu)選用于測定棉花包14的濕量，而不管該棉花包14是否被包裝、是否經(jīng)捆扎，也不考慮其方位。然而，應(yīng)了解，系統(tǒng)10也可用于測定棉花包以外的其它包裹體的濕量。
系統(tǒng)10采用探測器16來探測包裹體14的特性，該特性是至少部分地取決于包裹體14中的濕量的。在最佳實施例中，探測器16安裝在傳輸導(dǎo)軌18上，包裹體14就是在其上傳輸?shù)?。例如，在一個實施例中，探測器16被配置成滾輪軌道18上的滾輪16，棉花包14從打包機12中退出時沿著該軌道18傳輸。因此，探測器16不會以任何程度插入到包裹體14中。
探測器16安裝時，最好保證至少一個探測器的表面與包裹體14有直接接觸，然而并不要求是直接導(dǎo)電接觸。因此，對于探測器16，其與包裹體14有直接接觸的表面，可以由導(dǎo)體材料組成，也可以由絕緣材料組成。但是不管是哪一種材料，最好都沒有直接的電流經(jīng)由包裹體14從一個探測器16a流向另一個探測器16b。探測器16內(nèi)部最好由導(dǎo)電材料組成，如下文中更詳細(xì)的描述。
在探測器16被配置成滾輪16的實施例中，當(dāng)包裹體14沿著軌道18傳輸時，探測器16的外表面隨之轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)所述滾輪16隨著包裹體14的運輸在其下面轉(zhuǎn)動時，所述探測器16幾乎所有的外表面都與包裹體14一次又一次地重復(fù)接觸。在這種配置中，所述滾輪16的表面最初由絕緣材料構(gòu)成，如涂有橡膠、涂有油漆、經(jīng)過陽極電鍍或者涂有粉末，但是，隨著多次的使用，絕緣表層會逐漸磨損，探測器16的導(dǎo)電部分就會暴露出來，開始與包裹體14接觸。雖然這種情況是可以接受的，但是在探測器16與包裹體14接觸的外表面最好是絕緣材料，因為絕緣材料還有一些優(yōu)點，比如抗腐蝕等。
探測器16優(yōu)選只是與包裹體14的單一表面接觸，就是說當(dāng)包裹體14沿著導(dǎo)軌18傳輸時，這些探測器只能接觸到棉花包14的一邊。但是，在可選實施例中，根據(jù)包裹體14的形狀等因素，一個或多個探測器可安裝在與包裹體14相鄰的、相對的或其它類似的面上。
優(yōu)選地，安裝有兩個探測器16。然而，在各個實施中，可以使用更多數(shù)量的探測器16，其中附加的探測器16可安裝在附圖中繪出的同一導(dǎo)軌18結(jié)構(gòu)中，或者將其安裝成可與包裹體14的其它表面接觸。這些附加探測器既可作為具有第一雙探測器16的同一系統(tǒng)10的組成部分，也可作為附加系統(tǒng)的組成部分。該探測器16可能安裝在如導(dǎo)軌18等結(jié)構(gòu)上，最優(yōu)地其應(yīng)與這些結(jié)構(gòu)的絕緣。
在一個實施例中，探測器16被配置成可與與其連接的導(dǎo)線20進(jìn)行間歇式電接觸。可以這樣實現(xiàn)，在探測器16的末端放置一個或多個導(dǎo)電元件，由于在棉花包沿導(dǎo)軌18傳輸?shù)耐瑫r，滾輪16在所述棉花包14下面轉(zhuǎn)動，因此當(dāng)導(dǎo)電元件轉(zhuǎn)過導(dǎo)電接收裝置時，即使得這些元件和導(dǎo)電接收裝置產(chǎn)生間歇式電接觸。當(dāng)然，在本發(fā)明中也可用其它方法來實現(xiàn)間歇式電接觸。
探測器16a通過導(dǎo)線20a連接到頻率發(fā)生器22上。所述頻率發(fā)生器22產(chǎn)生至少一個源信號，所有的這些源信號的頻率都不高于約1000Hz。在最優(yōu)選實施例中，只產(chǎn)生一個源信號，該源信號的頻率為約600Hz。這種低于約1000HZ的超低頻率優(yōu)于更高的頻率，因為這種超低頻不會產(chǎn)生可能會出現(xiàn)在更高頻率中的具有破壞性或其它危險性的輻射，并且經(jīng)證實，這些低頻信號適合于在此描述的使用。而且，這種超低頻率的信號已被證實與濕量具有相對穩(wěn)定的和可預(yù)測的相關(guān)性，見下文中更詳細(xì)的描述。
源探測器16a將信號發(fā)射到包裹體14中，而不會將任何電流傳遞到包裹體14中。發(fā)射到14中的源信號會產(chǎn)生電場，該電場至少會部分地覆蓋到包裹體14內(nèi)部。包裹體14的各個特性，如濕量，會影響到由源信號建立在包裹體14內(nèi)的電場的各個特性。另一探測器16b用作接收端探測器，用于探測電場的特性，比如受包裹體14內(nèi)濕量影響的那些特性。接收端探測器16b產(chǎn)生輸出信號，通過導(dǎo)線20b傳輸?shù)浇邮掌?8。
最優(yōu)地，接收器28包括放大器24，該放大器24用于將接收自接收端探測器16b的輸出信號進(jìn)行發(fā)大和濾波。接收器28還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器26，該模數(shù)轉(zhuǎn)換器26用于將模擬的、并在優(yōu)選情況下經(jīng)過放大的輸出信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以便分析。然而，應(yīng)了解，此處提到的對輸出信號所進(jìn)行的所有操作和研究也都可以在模擬域中執(zhí)行，而并不一定非要在數(shù)字域中執(zhí)行。然而，在現(xiàn)代社會中，計算機的特性使得數(shù)字信號更易于處理。
頻率發(fā)生器22和接收器28都是數(shù)據(jù)采集模塊30的組成部分，例如個人電腦中的SOUND BLASTER聲卡。在這種結(jié)構(gòu)中，聲卡30是全雙工的聲卡30，這樣頻率發(fā)生器22和接收器28就能夠同步運行，其中同步運行是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在另一實施例中，數(shù)據(jù)采集模塊30是具有嵌入式微機的數(shù)字信號處理器的組成部分。
輸出信號被送到控制器38中進(jìn)行分析。在各種實施例中，優(yōu)選地該控制器植入于軟件中，如植入于運行于個人電腦的程序中，而在該電腦中應(yīng)裝有數(shù)據(jù)采集模塊30?？商娲模颂幩龅难b置也可嵌入于專用硬件中。
輸出信號用于測定包裹體14中的濕量值，如通過濕度測定程序32來實現(xiàn)。在優(yōu)選實施例中，這可通過將輸出信號的一個或多個特性與一輸出信號特性表進(jìn)行比較來實現(xiàn)，該表格內(nèi)的輸出信號特性由具有已知獨立變量的系統(tǒng)測量得到。例如，所述表格可按如下步驟計算得到以各種已知頻率產(chǎn)生輸入信號，并在具有已知濕量等特性的包裹14內(nèi)產(chǎn)生電場；輸出信號的不同特性(由不同組合的輸入信號產(chǎn)生)及濕量被檢測并編制成與輸入頻率和已知濕量相關(guān)的表格。
隨后，按照如下方法使用該表格來測定包裹體14的濕量。以已知頻率產(chǎn)生源信號，之后源探測器16a會在包裹體14中產(chǎn)生電場，此時包裹體14中的濕量是未知的。接收端探測器16b探測電場，產(chǎn)生輸出信號，并按上述方法對其進(jìn)行處理；然后，將輸出信號的期望特性與表格中與其具有相同頻率源信號的相應(yīng)特性進(jìn)行比較；之后將所述表格中的濕量數(shù)據(jù)進(jìn)行插值計算或者回歸計算，來測定未知的包裹體14的濕量值。在最佳實施例中，用于測定濕量的輸出信號的特性是輸出信號的峰峰值。
控制器38包括一個間隔序列發(fā)生器34，用于以一定間隔對輸出信號進(jìn)行采樣。所述間隔是規(guī)則性的等距間隔，為時間間隔或者當(dāng)包裹體14經(jīng)過所述探測器16時沿著其長度方向的距離間隔。產(chǎn)生采樣間隔的方法之一如前文所述，即在轉(zhuǎn)動的探測器16上使用間歇式接觸。應(yīng)了解，可以對上述方法進(jìn)行增補，或者用構(gòu)建于控制器38內(nèi)的邏輯方法來代替，所有的這些組合和方法都在本發(fā)明的考慮范圍內(nèi)。
當(dāng)?shù)玫竭@樣的間隔序列后，優(yōu)選地，系統(tǒng)10還包括濕度繪圖儀36，它能繪制包裹體14的濕度分布圖。也就是說，所述系統(tǒng)10可獲取包裹體14上的多個濕度讀數(shù)，而不是僅獲取包裹體14上的單一濕度讀數(shù)，并且最優(yōu)地可利用這些濕度讀數(shù)來創(chuàng)建包裹體14的濕度分布圖。該濕度分布圖包括如用包裹體14內(nèi)不同位置上(如沿著包裹體14的長度方向)的濕量值趨勢圖所表示的物體圖形描述等信息。只要包裹14始終與探測器16保持直接接觸，或者隨時間反復(fù)與探測器16進(jìn)行接觸，濕度分布圖也可描述包裹體14內(nèi)的濕量分布是如何隨著時間進(jìn)行變化的。
濕度分布圖有以下用途，比如棉花商從買入棉花到賣出的整個過程中，察看濕量的變化。也可以用于紡織廠中，從買入棉花、將其放入倉庫、到將棉花包從倉庫取出以送入紡紗車間進(jìn)行處理的整個過程中，察看濕量的變化。所以，根據(jù)本發(fā)明中，有許多不同的濕度分布圖的實施例。
在濕度分布圖中無論是單個的濕量值還是多個濕量值，都會通過連接線40從控制器38發(fā)送到輸出裝置42。在各種實施例中，所述輸出裝置42可采用許多不同的結(jié)構(gòu)，例如，為了舉例而不是限制，可為數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、顯示器、報警系統(tǒng)、聯(lián)鎖裝置或遠(yuǎn)程計算設(shè)備等。應(yīng)了解，除濕量值外，前面提到的所有或部分其他數(shù)據(jù)也可發(fā)送到輸出裝置42。
因此，這里描述的系統(tǒng)10可用來測定包裹體14中的濕量。最優(yōu)地，被測濕度是水的濕度。但是，在可替代實施例中，所述被測濕度可以是任何液體，如酒精或是含有不同濃度的鹽或者其他礦物質(zhì)等雜質(zhì)的水?？删幹瞥鲇糜谟嬎氵@些不同種類液體間相互關(guān)系的表格或算法，這樣即使是在同一棉花體14中有多種不同種類的液體共存也能對這些液體進(jìn)行檢測和記錄。
在一些實施例中，頻率發(fā)生器22產(chǎn)生一個以上源信號。但是，在所有的這些實施例中，所產(chǎn)生的基波源信號的頻率均低于約1000Hz。同時，在所有的這些實施例中，具有最低頻率的源信號用于測定包裹體14內(nèi)的濕量，而其他具有更高頻率的源信號則用于減少數(shù)據(jù)中的混淆變量。
優(yōu)選地，所述源信號的電壓在約10V到40V之間。然而，該電壓取決于多種因素，比如探測器的表面積、探測器間的距離、包裹體14的質(zhì)量及其成份等。如果包裹體14是具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的棉花包，源信號具有約600hz的頻率，同時探測器16被配置成直徑約2英寸、長度約3英尺的滾輪，且各探測器間的距離不超過約0.5英寸，則數(shù)據(jù)采集模塊30選用聲卡時，40V的電壓工作效果較好。然而，當(dāng)選用嵌入式控制器時，10V左右的電壓工作效果較好。
為了舉例說明和描述的目的，提出了本發(fā)明如前文所述的優(yōu)選實施例。但這并非是要窮盡列舉所有的實施例，或者是將本發(fā)明限定于精確的公開范圍。根據(jù)前文的描述，顯而易見的修改例或變化例都是可以的。所選擇和描述的實施例都是為了對本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用提供最好的說明，從而使得本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能夠使用各種實施例及適于特定應(yīng)用時的各種修改例來實施本發(fā)明。所有這些修改例和變化例都在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)，因此如果根據(jù)該范圍進(jìn)行解釋，它們都是公平、合法及具有資格的。
權(quán)利要求
1.一種用于測量包裹體內(nèi)濕量值的設(shè)備，該設(shè)備包括頻率發(fā)生器，用于以不大于約1KHz的基波頻率產(chǎn)生至少一個源信號；多個探測器，其表面與所述包裹體直接接觸，其中沒有電流經(jīng)由所述包裹體在所述探測器間流動；其中一個探測器作為源探測器，與所述頻率發(fā)生器電氣連接在一起，用于接收所述源信號，并將所述源信號發(fā)射到所述包裹體內(nèi)，從而產(chǎn)生其特性至少部分取決于所述包裹體內(nèi)濕量的電場；另有一個探測器用作接收端探測器，用于探測所述電場并產(chǎn)生其屬性至少部分取決于所述源信號和所述濕量的輸出信號；及用于生成所述包裹體濕量值的裝置，其中所述濕量值至少部分取決于所述輸出信號的輸出特性。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述包裹體為棉花包。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述包裹體是經(jīng)捆扎且包裝過的棉花包。
4.如權(quán)利要去1所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備放置在棉花打包機的出口處或者棉花壓榨機的入口處。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述探測器制成滾輪，且所述包裹體相對于這些探測器的滾動。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述探測器的表層是絕緣的。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述探測器安裝于所述包裹體的公共表面上。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括放大器，用于接收所述輸出信號，并在用所述輸出信號產(chǎn)生濕量值前將所述輸出信號進(jìn)行放大和濾波。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于接收所述輸出信號，并在用所述輸出信號生成濕量值前將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述輸出信號的輸出特性為所述輸出信號的幅值，并且根據(jù)試驗所述輸出信號的幅值與濕量相關(guān)。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述頻率發(fā)生器產(chǎn)生一個以上源信號，其中具有最低頻率的第一源信號用于測定濕量值，而至少一個具有更高頻率的第二源信號用于區(qū)別混淆變量。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述信號源的輸出電壓在約10V與約40V之間。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，只使用具有約600Hz頻率的單一源信號。
14.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括用于以期望間隔對所述包裹體的濕量進(jìn)行采樣的裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述期望間隔為按規(guī)律重復(fù)的間隔。
16.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述期望間隔為時間間隔。
17.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述期望間隔為沿著所述包裹體長度方向的距離間隔。
18.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括一裝置，該裝置利用以期望間隔采樣到的濕量值，生成所述包裹體的濕度分布圖。
19.一種用于測量棉花包內(nèi)濕量值的設(shè)備，所述設(shè)備包括頻率發(fā)生器，用于以小于約1KHz的頻率產(chǎn)生源信號；兩個探測器，與所述棉花包直接接觸，所述探測器制成滾輪，在所述棉花包退出棉花打包機時相對所述探測器滾動，從而使得所述探測器與所述棉花包的公共表面接觸，其中沒有電流經(jīng)由所述棉花包在所述探測器間流動；所述兩個探測器中的一個探測器作為源探測器，與所述頻率發(fā)生器電氣連接一起，用于接收所述源信號，并將所述源信號發(fā)射到所述棉花包中，從而產(chǎn)生其特性至少部分取決于所述棉花包濕量的電場；所述兩個探測器中的另一個探測器，作為接收端探測器，用于探測所述電場，并產(chǎn)生其幅值至少部分取決于所述源信號和所述棉花包濕量的輸出信號；放大器，用于接收所述源信號，并將所述源信號進(jìn)行放大和濾波；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于接收所述源信號，并將所述源信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；用于產(chǎn)生棉花包濕量值的裝置，其中所述濕量值至少部分取決于所述輸出信號的幅值；用于對所述棉花包的濕量進(jìn)行采樣的裝置，該裝置以沿著所述棉花包長度方向的多個規(guī)則性期望距離間隔對所述棉花包的濕量進(jìn)行采樣；及用于生成所述棉花包的濕度分布圖的裝置，該裝置根據(jù)以期望間隔采樣到的濕量值生成所述棉花包的濕量分布圖。
20.一種用于測量棉花包中濕量值的方法，該方法包括以下步驟使用頻率發(fā)生器以約600Hz的頻率產(chǎn)生源信號；令棉花包與兩個探測器直接接觸，所述探測器制成滾輪，在棉花包退出棉花打包機時相對于所述探測器滾動，從而使得所述探測器與所述棉花包的共有表面接觸，但是沒有電流經(jīng)由所述棉花包在所述探測器間流動；令所述兩個探測器中的一個探測器與所述頻率發(fā)生器電氣連接在一起，該探測器作為源探測器，用于接收源信號；將所述源信號發(fā)射到所述棉花包中，從而生成其特征至少部分取決于所述棉花包濕量的電場；令兩個探測器中的另一個探測器作為接收端探測器，來探測電場，并產(chǎn)生其幅值至少部分依賴于源信號和棉花包內(nèi)濕量的輸出信號；使用放大器接收所述輸出信號，并將所述輸出信號進(jìn)行放大和濾波；使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收所述輸出信號，并將所述輸出信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號；生成所述棉花包的濕量值，所述濕量值至少部分取決于所述輸出信號的幅值；以沿著所述棉花包長度方向的多個規(guī)則性期望距離間隔對所述棉花包的濕量進(jìn)行采樣；及由以所述期望間隔采樣到的濕量值生成所述棉花包的濕度分布圖。
全文摘要
一種用于測量包裹體內(nèi)濕量值的設(shè)備。包括頻率發(fā)生器，其用于產(chǎn)生至少一個頻率不高于約1000Hz的源信號。多個與包裹體表面直接接觸的探測器，且沒有直接的電流經(jīng)由包裹體在這些探測器之間流動。其中一個探測器電氣連接到頻率發(fā)生器上，作為源探測器，用于接收頻率發(fā)生器發(fā)出的源信號，并將該源信號發(fā)送到包裹體中，從而產(chǎn)生電場，該電場的特性至少部分取決于包裹體的濕量。另有一個探測器作為接收端探測器，用于探測電場，并產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號的屬性至少部分取決于源信號和包裹體的濕量。本發(fā)明還提供了一種用于生成包裹體濕量值的裝置，其中濕量值至少部分基于輸出信號的屬性。
文檔編號G01N27/00GK101095050SQ200580045741
公開日2007年12月26日 申請日期2005年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者G·E·埃瑞克, M·E·加爾約恩, H·M·戈拉希 申請人:烏斯特技術(shù)股份公司