基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及糧食含水率檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食在交易或者儲(chǔ)存之前，都需要檢測(cè)糧食的含水率，而且需要滿足國(guó)家或相關(guān)單位對(duì)含水率的要求。為了使含水率超標(biāo)的糧食降低含水率，需要應(yīng)用糧食烘干設(shè)備將其循環(huán)烘干處理，直至達(dá)到要求。為了實(shí)時(shí)了解烘干機(jī)設(shè)備中糧食含水率的變化情況，并且在達(dá)到含水率要求后及時(shí)停機(jī)，就需要在線實(shí)時(shí)對(duì)糧食含水率進(jìn)行測(cè)量檢測(cè)。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的在線檢測(cè)設(shè)備主要分為碾壓測(cè)電阻法和電容法。碾壓測(cè)電阻法是通過碾壓齒輪將糧食壓扁，再通過兩個(gè)齒輪之間的電阻測(cè)量原理來測(cè)量其含水率。其優(yōu)點(diǎn)在于把糧食作物碾壓后能測(cè)量糧食作物內(nèi)部的含水，但是缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，操作非常麻煩。由于不同糧食作物的個(gè)體尺寸存在差異，例如玉米比小米要大很多，這樣還需要調(diào)節(jié)碾壓齒輪距離，如果調(diào)整不好，直接影響測(cè)量精度。另外時(shí)間長(zhǎng)以后，齒輪上會(huì)積垢，更加影響了測(cè)量的精度。
[0004]電容法是利用兩個(gè)平行的電極間存在一定的電容，且電容值受兩個(gè)電極之間介質(zhì)的介電常數(shù)影響，從而通過測(cè)量電容來計(jì)算出介質(zhì)的含水率，這種方法簡(jiǎn)單，但是測(cè)量精度很低，而且對(duì)糧食作物的表面含水敏感，而對(duì)內(nèi)部的含水不敏感，會(huì)造成很大的測(cè)量誤差。電容值與含水率不是一個(gè)線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系，在高含水區(qū)段范圍內(nèi)電容值的變化很微小，因此電容測(cè)量含水只能在低含水的條件下采用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，糧食含水率檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測(cè)精度很難控制的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，包括:檢測(cè)天線、高頻電路與低頻電路；高頻電路包括產(chǎn)生射頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，信號(hào)發(fā)生器連接功分器，功分器具有測(cè)量信號(hào)輸出口與本振信號(hào)輸出口，測(cè)量信號(hào)輸出口連接測(cè)量天線的信號(hào)輸入端，本振信號(hào)輸出口連接解調(diào)器，測(cè)量天線的信號(hào)輸出端連接解調(diào)器；低頻電路包括與解調(diào)器連接的信號(hào)放大器，連接信號(hào)放大器的微處理器電路，微處理器電路連接顯示電路。
[0007]進(jìn)一步地，檢測(cè)天線包括金屬外殼，金屬外殼內(nèi)設(shè)置有兩塊金屬擋板，于兩塊金屬擋板之間設(shè)置一非金屬的天線保護(hù)板，天線保護(hù)板的側(cè)面布置天線，天線的一端連接功分器，另一端連接解調(diào)器。
[0008]進(jìn)一步地，金屬擋板與天線保護(hù)板的形狀一致。
[0009]進(jìn)一步地，金屬擋板與天線保護(hù)板的一端呈銳角狀。
[0010]進(jìn)一步地，天線保護(hù)板為聚酰亞胺板或PVC (Polyvinyl chloride polymer、聚氯乙烯)板。
[0011]進(jìn)一步地，信號(hào)發(fā)生器為有源晶體振蕩器；或者，為DDS (Direct DigitalSynthesizer、直接數(shù)字式頻率合成器)信號(hào)發(fā)生器，DDS信號(hào)發(fā)生器連接微處理器。
[0012]進(jìn)一步地，信號(hào)發(fā)生器輸出的射頻信號(hào)的頻率范圍為125MHz-350MHz。
[0013]進(jìn)一步地，功分器的測(cè)量信號(hào)輸出口輸出的測(cè)量信號(hào)的強(qiáng)度大于本振信號(hào)輸出口輸出的本振信號(hào)。
[0014]進(jìn)一步地，解調(diào)器為IQ鑒相器或幅相解調(diào)器；微處理器電路設(shè)置有通訊接口。
[0015]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0016]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和操作使用方便。
[0017]2、測(cè)量范圍寬，從0-100%的范圍內(nèi)均可有效測(cè)量，而且具有同等的精度。
[0018]3、測(cè)量精度高，可以達(dá)到0.5%甚至0.1%。
[0019]4、由于射頻信號(hào)具有穿透性，所以測(cè)量不受水分分布的影響，既可以測(cè)糧食表面的含水率，也可以測(cè)糧食內(nèi)的含水率。
【附圖說明】
[0020]下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0021]圖1是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例的原理框圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例中信號(hào)發(fā)生器實(shí)施例一的原理框圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例中信號(hào)發(fā)生器實(shí)施例二的原理框圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例中功分器的原理框圖；
[0025]圖5是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例中測(cè)量天線的剖面示意圖；
[0026]圖6是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例中測(cè)量天線的正面示意圖；
[0027]圖7是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例中解調(diào)器實(shí)施例一的原理框圖；
[0028]圖8是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例中解調(diào)器實(shí)施例二的原理框圖；
[0029]圖9是本實(shí)用新型基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置優(yōu)選實(shí)施例中微處理器電路的原理框圖。
[0030]附圖標(biāo)記說明:
[0031]100、檢測(cè)天線;200、高頻電路;300、低頻電路;101、金屬外殼;102、金屬擋板；103、天線保護(hù)板；104、天線；201、信號(hào)發(fā)生器；202、功分器；203、解調(diào)器；301、微處理器電路；302、信號(hào)放大器；303、顯示電路；304、通訊接口。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0033]請(qǐng)參閱圖1、圖4與圖9，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，包括:檢測(cè)天線100、高頻電路200與低頻電路300 ;高頻電路200包括產(chǎn)生射頻信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器201，信號(hào)發(fā)生器201連接功分器202，功分器202具有測(cè)量信號(hào)輸出口與本振信號(hào)輸出口，測(cè)量信號(hào)輸出口連接測(cè)量天線100的信號(hào)輸入端，本振信號(hào)輸出口連接解調(diào)器203，測(cè)量天線100的信號(hào)輸出端連接解調(diào)器203 ;低頻電路包括與解調(diào)器203連接的信號(hào)放大器302，連接信號(hào)放大器302的微處理器電路301，微處理器電路301連接顯示電路303。
[0034]本優(yōu)選實(shí)施例提供的基于射頻傳輸?shù)脑诰€測(cè)量糧食含水率的檢測(cè)裝置，其具體實(shí)現(xiàn)過程如下:
[0035]進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由信號(hào)發(fā)生器201產(chǎn)生高頻射頻信號(hào)，射頻信號(hào)通過功分器202分為兩路，一路作為本振信號(hào)輸入至解調(diào)器203 ;另一路作為測(cè)量信號(hào)通過檢測(cè)天線100穿過被測(cè)量介質(zhì)，然后輸入至解調(diào)器203 ;解調(diào)器203輸出兩路直流信號(hào)至信號(hào)放大器302，信號(hào)放大器302對(duì)這兩路直流信號(hào)進(jìn)行低通濾波放大，并送至微處理器電路301進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到兩個(gè)信號(hào)的低頻相位差值，然后通過顯示電路303將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。干燥的糧食本身的介電常數(shù)很高，當(dāng)糧食中含水率越高時(shí)，其介電常數(shù)降低，由于穿過被測(cè)量糧食的射頻信號(hào)會(huì)隨介質(zhì)介電常數(shù)的變化而產(chǎn)生相移，所以可以通過檢測(cè)測(cè)量信號(hào)和本振信號(hào)的相位差來獲得對(duì)應(yīng)的含水率的數(shù)值。該檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝和操作使用方便。測(cè)量范圍寬，從0-100%的范圍內(nèi)均可有效測(cè)量，而且具有同等的精度，可以達(dá)到0.5%甚