一种可燃物含水率的测量方法及测量传感器技术

本发明专利技术提供一种可燃物含水率的测量方法及测量传感器，所述测量传感器包括：一震荡电路，包括震荡芯片、电感和分别与电感两端连接由平行的两个电极板构成的等效电容；其中，两个平行电极板之间的可燃物构成所述等效电容的电解质，所述等效电容的容值随两个平行电极板之间的可燃物的含水率的不同而变化；一分频电路，用于对所述震荡电路输出的震荡频率信号进行分频输出分频信号；一整形电路，用于对所述分频电路输出的分频信号进行整形输出整形频率信号；一处理器，用于根据所述整形电路输出的整形频率信号和预设的标定频率和可燃物含水率关系获取获取所述可燃物的含水率。本发明专利技术可快捷、准确的测量可燃物的含水率。

Method for measuring moisture content of combustible material and measuring sensor

The present invention provides a method for measuring fuel moisture and measuring sensor, the measuring sensor comprises an oscillating circuit, including shock chip, inductance and equivalent capacitance and inductance are respectively connected to both ends consisting of two parallel plate electrodes; wherein the combustible material between two parallel electrode plates of the electrolyte the equivalent capacitance, the equivalent capacitance of combustible materials between two parallel plate electrodes with the water content varies; a divider circuit for the oscillation frequency signal output of the oscillation circuit frequency output frequency signal; a shaping circuit, shaping the output frequency signal for the frequency of signal shaping the output of the divider circuit; a processor for shaping the output signal according to the frequency shaping circuit and the preset calibration frequency and fuel moisture Obtain the moisture content of the fuel obtained. The invention can quickly and accurately measure the moisture content of fuel.

【技术实现步骤摘要】
一种可燃物含水率的测量方法及测量传感器
本专利技术属于森林防火
，特别涉及一森林可燃物干燥指数测定
，具体为一种可燃物含水率的测量方法及测量传感器。
技术介绍
林区火灾发生可能性及林火燃烧蔓延状况等与林区地表可燃物干燥程度有着密切关系，地表可燃物主要由枯枝落叶长时间累计而成，其干燥程度最直接的体现方式就是含水率。落叶质量含水率一般指的是落叶中水分质量与落叶干质量的百分比值。目前林区地表落叶质量含水率通常采用烘干称重法得到：通过林业工作人员手动采样、称鲜重、烘干再秤干重计算，这种方法需要人工深入林区，采集不同时间和地点的落叶样本，带回实验室进行烘干然后计算得出。这种方法虽然操作简单，测量精度高，这种方法具有周期长、需要人工参与、耗时费力，不能现场实时得出结果的缺点，不适于未来智慧林业、信息林业的发展要求，与林区火险预警的实时性需求相距甚远。在森林火灾监测领域，目前技术比较成熟，多采用火源探测和视频监控技术。该类技术手段仅限于火灾发生后的及时发现与监测，对于火灾发生前的火险预警和发展趋势监测上缺少有效的手段。目前国外有成熟的FDR土壤水分传感器产品，但还没有可用于直接测量林区落叶质量含水率的传感器，急需相关产品和方法以填补领域空白。因此，提供一种用于测量可燃物含水率的传感器，以解决现有测量技术中测量含水率费时费力，自动化程度低等缺陷，已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种可燃物含水率的测量方法及测量传感器，用于解决现有技术中测量含水率费时费力，自动化程度低的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种可燃物含水率的测量传感器，所述测量传感器连接于一用于容置可燃物的敞口容器上，所述测量传感器包括：一震荡电路，包括震荡芯片、电感和分别与所述电感两端连接由平行的两个电极板构成的等效电容；其中，两个所述平行电极板一端均固定于所述敞口容器上，另一端均探出所述敞口容器与所述电感相连，一个电极板固定于所述敞口容器内的底端，另外一个电极板固定于所述敞口容器上的位置与所述可燃物在所述敞口容器中的高度相匹配；两个平行电极板之间的可燃物构成所述等效电容的电解质，所述等效电容的容值随两个平行电极板之间的可燃物的含水率的不同而变化；一分频电路，与所述震荡电路相连，用于对所述震荡电路输出的震荡频率信号进行分频输出分频信号；一整形电路，与所述分频电路相连，用于对所述分频电路输出的分频信号进行整形输出整形频率信号；一处理器，与所述整形电路相连，用于根据所述整形电路输出的整形频率信号和预设的标定频率和可燃物含水率关系获取所述可燃物的含水率。于本专利技术的一实施例中，所述电极板的宽度与所述敞口容器的宽度相匹配。于本专利技术的一实施例中，所述电极板上设置有通孔。于本专利技术的一实施例中，所述电极板为不锈钢、铜、铁、铝、陶瓷中的任一一种材质。于本专利技术的一实施例中，所述敞口容器的侧壁为镂空结构。于本专利技术的一实施例中，所述分频电路由至少两个依次串联的分频子电路构成。于本专利技术的一实施例中，所述标定频率根据如下公式获取：其中，Fn为标定频率，Fa为两个电极板之间为空气时的震荡电路的震荡频率；Fw为两个电极板之间为水时的震荡电路的震荡频率；f为两个电极板之间为可燃物时的震荡电路的震荡频率。于本专利技术的一实施例中，所述预设的标定频率和可燃物含水率关系根据对不同含水率的可燃物计算的标定频率与对应的含水率进行曲线拟合得到所述标定频率和所述含水率的函数关系。为实现上述目的，本专利技术还提供一种可燃物含水率的测量方法，所述可燃物含水率的测量方法包括：将可燃物作为RC震荡电路中电容的电解质，电容的容值随可燃物的含水率的不同而变化；根据所述RC震荡电路输出的震荡频率和预设的标定频率和可燃物含水率关系获取所述可燃物的含水率。如上所述，本专利技术所述的可燃物含水率的测量方法及测量传感器，具有以下有益效果：1、本专利技术将落叶等可燃物充当电容的电解质，电容的容值与不同含水率的落叶的介电常数成正比关系，当待测可燃物含水率增加时，其介电常数导致震荡电路的谐振频率发生改变，最终根据事先标定的频率与可燃物含水率的关系曲线得出可燃物的含水率，所以本专利技术能够现场实时测量出林区落叶质量含水率。2、本专利技术可快捷、准确的测量可燃物的含水率，电路设计简单，测量结果准确稳定，安装使用方便，避免了林区工作人员频繁深入到林区中进行样本采集等一系列工作，应用于森林地区各种植物凋落物的含水率测量，为森林火险等级分类提供可靠的依据。附图说明图1显示为本专利技术的可燃物含水率的测量传感器的整体示意图。图2显示为本专利技术的可燃物含水率的测量传感器中震荡电路的结构示意图。图3至图10显示为本专利技术的可燃物含水率的测量传感器中敞口容器的示意图。图11显示为本专利技术的可燃物含水率的测量传感器中电极板的与敞口容器的连接示意图。图12显示为本专利技术的可燃物含水率的测量方法的流程示意图。元件标号说明100可燃物含水率的测量传感器110震荡电路111震荡芯片112第一电极板113第二电极板120分频电路130整形电路140处理器200敞口容器S101～S102步骤具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。本实施例的目的在于提供一种可燃物含水率的测量方法及测量传感器，用于解决现有技术中测量含水率费时费力，自动化程度低的问题。以下将详细阐述本专利技术的一种可燃物含水率的测量方法及测量传感器的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本专利技术的一种可燃物含水率的测量方法及测量传感器。如图1所示，本实施例提供一种可燃物含水率的测量传感器100，所述测量传感器连接于一用于容置可燃物的敞口容器上，所述测量传感器包括：震荡电路110，分频电路120，整形电路130以及处理器140。本实施例中以所述可燃物为落叶为例进行说明。震荡电路110产生的震荡频率信号输出到分频电路120中，分频电路120把最终分频得到的信号输入到整形电路130中，整形电路130对测量产生的信号进行边沿整形和电平转换等处理后输出到处理器140中，处理器140根据预设的落叶质量含水率和标定频率的函数关系计算出实际测量落叶的质量含水率。以下对本实施例中的一种可燃物含水率的测量传感器100进行详细说明。于本实施例中，如图2所示，所述震荡电路110包括震荡芯片111、电感和分别与所述电感两端连接由平行的两个电极板(第一电极板112和第二电极板113)构成的等效电容。其中，两个所述平行电极板一端均固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可燃物含水率的测量传感器，其特征在于，所述测量传感器连接于一用于容置可燃物的敞口容器上，所述测量传感器包括：一震荡电路，包括震荡芯片、电感和分别与所述电感两端连接由平行的两个电极板构成的等效电容；其中，两个所述平行电极板一端均固定于所述敞口容器上，另一端均探出所述敞口容器与所述电感相连，一个电极板固定于所述敞口容器内的底端，另外一个电极板固定于所述敞口容器上的位置与所述可燃物在所述敞口容器中的高度相匹配；两个平行电极板之间的可燃物构成所述等效电容的电解质，所述等效电容的容值随两个平行电极板之间的可燃物的含水率的不同而变化；一分频电路，与所述震荡电路相连，用于对所述震荡电路输出的震荡频率信号进行分频输出分频信号；一整形电路，与所述分频电路相连，用于对所述分频电路输出的分频信号进行整形输出整形频率信号；一处理器，与所述整形电路相连，用于根据所述整形电路输出的整形频率信号和预设的标定频率和可燃物含水率关系获取所述可燃物的含水率。

【技术特征摘要】
1.一种可燃物含水率的测量传感器，其特征在于，所述测量传感器连接于一用于容置可燃物的敞口容器上，所述测量传感器包括：一震荡电路，包括震荡芯片、电感和分别与所述电感两端连接由平行的两个电极板构成的等效电容；其中，两个所述平行电极板一端均固定于所述敞口容器上，另一端均探出所述敞口容器与所述电感相连，一个电极板固定于所述敞口容器内的底端，另外一个电极板固定于所述敞口容器上的位置与所述可燃物在所述敞口容器中的高度相匹配；两个平行电极板之间的可燃物构成所述等效电容的电解质，所述等效电容的容值随两个平行电极板之间的可燃物的含水率的不同而变化；一分频电路，与所述震荡电路相连，用于对所述震荡电路输出的震荡频率信号进行分频输出分频信号；一整形电路，与所述分频电路相连，用于对所述分频电路输出的分频信号进行整形输出整形频率信号；一处理器，与所述整形电路相连，用于根据所述整形电路输出的整形频率信号和预设的标定频率和可燃物含水率关系获取所述可燃物的含水率。2.根据权利要求1所述的可燃物含水率的测量传感器，其特征在于：所述电极板的宽度与所述敞口容器的宽度相匹配。3.根据权利要求1所述的可燃物含水率的测量传感器，其特征在于：所述电极板上设置有通孔。4.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：童官军，
申请(专利权)人：上海事凡物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31