基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，包括：检测天线、高频电路与低频电路；高频电路包括产生射频信号的信号发生器，信号发生器连接功分器，功分器具有测量信号输出口与本振信号输出口，测量信号输出口连接测量天线的信号输入端，本振信号输出口连接解调器，测量天线的信号输出端连接解调器；低频电路包括与解调器连接的信号放大器，连接信号放大器的微处理器电路，微处理器电路连接显示电路。该检测装置测量范围宽，测量精度高，可以达到0.5%甚至0.1%，由于射频信号具有穿透性，所以测量不受水分分布的影响，既可以测粮食表面的含水率，也可以测粮食内的含水率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及粮食含水率检测
，特别地，涉及一种基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置。
技术介绍
粮食在交易或者储存之前，都需要检测粮食的含水率，而且需要满足国家或相关单位对含水率的要求。为了使含水率超标的粮食降低含水率，需要应用粮食烘干设备将其循环烘干处理，直至达到要求。为了实时了解烘干机设备中粮食含水率的变化情况，并且在达到含水率要求后及时停机，就需要在线实时对粮食含水率进行测量检测。目前国内外应用的在线检测设备主要分为碾压测电阻法和电容法。碾压测电阻法是通过碾压齿轮将粮食压扁，再通过两个齿轮之间的电阻测量原理来测量其含水率。其优点在于把粮食作物碾压后能测量粮食作物内部的含水，但是缺点是结构太复杂，操作非常麻烦。由于不同粮食作物的个体尺寸存在差异，例如玉米比小米要大很多，这样还需要调节碾压齿轮距离，如果调整不好，直接影响测量精度。另外时间长以后，齿轮上会积垢，更加影响了测量的精度。电容法是利用两个平行的电极间存在一定的电容，且电容值受两个电极之间介质的介电常数影响，从而通过测量电容来计算出介质的含水率，这种方法简单，但是测量精度很低，而且对粮食作物的表面含水敏感，而对内部的含水不敏感，会造成很大的测量误差。电容值与含水率不是一个线性对应的关系，在高含水区段范围内电容值的变化很微小，因此电容测量含水只能在低含水的条件下采用。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，以解决现有技术中，粮食含水率检测设备结构复杂，检测精度很难控制的问题。为实现上述目的，本技术提供一种基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，包括：检测天线、高频电路与低频电路；高频电路包括产生射频信号的信号发生器，信号发生器连接功分器，功分器具有测量信号输出口与本振信号输出口，测量信号输出口连接测量天线的信号输入端，本振信号输出口连接解调器，测量天线的信号输出端连接解调器；低频电路包括与解调器连接的信号放大器，连接信号放大器的微处理器电路，微处理器电路连接显示电路。进一步地，检测天线包括金属外壳，金属外壳内设置有两块金属挡板，于两块金属挡板之间设置一非金属的天线保护板，天线保护板的侧面布置天线，天线的一端连接功分器，另一端连接解调器。进一步地，金属挡板与天线保护板的形状一致。进一步地，金属挡板与天线保护板的一端呈锐角状。进一步地，天线保护板为聚酰亚胺板或PVC（Polyvinyl chloride polymer、聚氯乙烯）板。进一步地，信号发生器为有源晶体振荡器；或者，为DDS（Direct Digital Synthesizer、直接数字式频率合成器）信号发生器，DDS信号发生器连接微处理器。进一步地，信号发生器输出的射频信号的频率范围为125MHz-350MHz。进一步地，功分器的测量信号输出口输出的测量信号的强度大于本振信号输出口输出的本振信号。进一步地，解调器为IQ鉴相器或幅相解调器；微处理器电路设置有通讯接口。本技术具有以下有益效果：1、结构简单，安装和操作使用方便。2、测量范围宽，从0-100%的范围内均可有效测量，而且具有同等的精度。3、测量精度高，可以达到0.5%甚至0.1%。4、由于射频信号具有穿透性，所以测量不受水分分布的影响，既可以测粮食表面的含水率，也可以测粮食内的含水率。附图说明下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例的原理框图；图2是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例中信号发生器实施例一的原理框图；图3是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例中信号发生器实施例二的原理框图；图4是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例中功分器的原理框图；图5是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例中测量天线的剖面示意图；图6是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例中测量天线的正面示意图；图7是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例中解调器实施例一的原理框图；图8是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例中解调器实施例二的原理框图；图9是本技术基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置优选实施例中微处理器电路的原理框图。附图标记说明：100、检测天线；200、高频电路；300、低频电路；101、金属外壳；102、金属挡板；103、天线保护板；104、天线；201、信号发生器；202、功分器；203、解调器；301、微处理器电路；302、信号放大器；303、显示电路；304、通讯接口。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明。请参阅图1、图4与图9，本技术的优选实施例提供了一种基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，包括：检测天线100、高频电路200与低频电路300；高频电路200包括产生射频信号的信号发生器201，信号发生器201连接功分器202，功分器202具有测量信号输出口与本振信号输出口，测量信号输出口连接测量天线100的信号输入端，本振信号输出口连接解调器203，测量天线100的信号输出端连接解调器203；低频电路包括与解调器203连接的信号放大器302，连接信号放大器302的微处理器电路301，微处理器电路301连接显示电路303。本优选实施例提供的基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，其具体实现过程如下：进行检测时，由信号发生器201产生高频射频信号，射频信号通过功分器202分为两路，一路作为本振信号输入至解调器203；另一路作为测量信号通过检测天线100穿过被测量介质，然后输入至解调器203；解调器203输出两路直流信号至信号放大器302，信号放大器302对这两路直流信号进行低通滤波放大，并送至微处理器电路301进行模数转换，得到两个信号的低频相位差值，然后通过显示电路303将测量数据进行显示。干燥的粮食本身的介电常数很高，当粮食中含水率越高时，其介电常数降低，由于穿过被测量粮食的射频信号会随介质介电常数的变化而产生相移，所以可以通过检测测量信号和本振信号的相位差来获得对应的含水率的数值。该检测装置结构简单，安装和操作使用方便。测量范围宽，从0-100%的范围内均可有效测量，而且具有同等的精度，可以达到0.5%甚至0.1%。由于射频信号具有穿透性，所以测量不受水分分布的影响，既可以测粮食表面的含水率，也可以测粮食内的含水率。请参阅图5与图6，检测天线包括金属外壳101，金属外壳101内设置有两块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，其特征在于，包括：检测天线、高频电路与低频电路；所述高频电路包括产生射频信号的信号发生器，所述信号发生器连接功分器，所述功分器具有测量信号输出口与本振信号输出口，所述测量信号输出口连接所述测量天线的信号输入端，所述本振信号输出口连接解调器，所述测量天线的信号输出端连接所述解调器；所述低频电路包括与所述解调器连接的信号放大器，连接所述信号放大器的微处理器电路，所述微处理器电路连接显示电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，其特征在于，包括：
检测天线、高频电路与低频电路；
所述高频电路包括产生射频信号的信号发生器，所述信号发生器连接功分器，所述功分器具有测量信号输出口与本振信号输出口，所述测量信号输出口连接所述测量天线的信号输入端，所述本振信号输出口连接解调器，所述测量天线的信号输出端连接所述解调器；
所述低频电路包括与所述解调器连接的信号放大器，连接所述信号放大器的微处理器电路，所述微处理器电路连接显示电路。
2.根据权利要求1所述的基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，其特征在于：
所述检测天线包括金属外壳，所述金属外壳内设置有两块金属挡板，于两块所述金属挡板之间设置一非金属的天线保护板，所述天线保护板的侧面布置天线，所述天线的一端连接所述功分器，另一端连接所述解调器。
3.根据权利要求2所述的基于射频传输的在线测量粮食含水率的检测装置，其特征在于：
所述金属挡板与所述天线保护板的形状一致。
4.根据权利要求3所述的基于射频传输的在线测...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟敏，艾绳勇，常瑞峰，陈建华，
申请(专利权)人：江苏麦赫物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32