【技术实现步骤摘要】
一种基于扫频微波穿透法的谷物含水率测量装置
本专利技术涉及谷物品质检测，尤其是涉及一种基于扫频微波穿透法的谷物含水率测量装置，主要适用于谷物含水率快速无损测量，装置使用微波扫频信号在抑制多重反射影响的同时更加全面的获得谷物水分信息，是提高谷物含水率测量系统精度的关键装置。技术背景含水率是谷物的一个重要特性，对其物理、化学性质有着很大的影响。谷物的含水率影响其收获、存储、运输、加工等各个方面，更是某些谷物质量评判的关键指标。微波检测方法作为一种新兴的谷物含水率检测方法，可以实现非接触式无损检测，其中的空间波透射法允许微波以空间辐射方式穿透待测的谷物，不仅可以检测谷物外表水，还可以检测谷物内部水分，含水率检测结果代表性好，故微波空间波透射法越来越多地应用到谷物含水率检测系统当中。空间波透射法需要两只微波天线安装在被测物料的上下两侧，一只天线发射微波，另外一只接收微波，微波辐射到测量空间中，穿透待测的谷物，接收天线接收透射微波信号，根据微波信号的衰减、相移等参数得到被测谷物的含水率。微波自由空间测量过程中会有多重反射的干扰，多重反射是衰减和相移测量误差的主要来源之一...
【技术保护点】
1.一种基于扫频微波穿透法的谷物含水率测量装置，其特征在于：包括微波发射端(1)、微波接收端(2)、天线升降平台(3)和控制单元(4)等；微波发射端(1)滑动设置在天线升降平台(3)的下半空间，由天线升降平台(3)提供Z轴方向的移动；微波接收端(2)滑动设置在天线升降平台(3)的上半空间，由天线升降平台(3)提供Z轴方向的移动；微波发射端(1)、微波接收端(2)和天线升降平台(3)均由控制单元(4)控制，微波发射端(1)用于发射微波信号和调节微波发射天线在XY平面中的位置，微波接收端(2)用于接收微波信号和调节微波接收天线在XY平面中的位置，天线升降平台(3)用于调节微波发...
【技术特征摘要】
1.一种基于扫频微波穿透法的谷物含水率测量装置，其特征在于：包括微波发射端(1)、微波接收端(2)、天线升降平台(3)和控制单元(4)等；微波发射端(1)滑动设置在天线升降平台(3)的下半空间，由天线升降平台(3)提供Z轴方向的移动；微波接收端(2)滑动设置在天线升降平台(3)的上半空间，由天线升降平台(3)提供Z轴方向的移动；微波发射端(1)、微波接收端(2)和天线升降平台(3)均由控制单元(4)控制，微波发射端(1)用于发射微波信号和调节微波发射天线在XY平面中的位置，微波接收端(2)用于接收微波信号和调节微波接收天线在XY平面中的位置，天线升降平台(3)用于调节微波发射端(1)和微波接收端(2)在Z轴方向的位置使装置工作在最优的检测距离，控制单元(4)根据微波发射端(1)和微波接收端(2)反馈的信号计算微波信号的衰减A和相移Φ，输入控制单元(4)测出谷物含水率。2.根据权利要求1所述的一种基于扫频微波穿透法的谷物含水率测量装置，其特征在于，所述微波发射端(1)包括发射天线单元(11)和发射天线移动平台(12)；发射天线单元(11)搭载在发射天线移动平台(12)，由发射天线移动平台(12)提供XY两个方向的移动；所述发射天线单元(11)包括微波发射天线(111)、接收端激光对射传感器(112)和第一传感器支架(113)，接收端激光对射传感器(112)通过第一传感器支架(113)与微波发射天线(111)组合成一个整体，反映微波发射天线(111)的位置。3.根据权利要求2所述的一种基于扫频微波穿透法的谷物含水率测量装置，其特征在于，所述发射天线移动平台(12)包括发射端X向导轨(121)、发射端X向滑块(122)、发射端X向框架(123)、发射端X向电动推杆(124)、发射端Y向导轨(125)、发射端Y向滑块(126)、发射端Y向框架(127)、发射端Y向电动推杆(128)和发射端超声波测距传感器(129)，发射天线移动平台(12)从空间上可分为发射端X层和发射端Y层，发射端X向导轨(121)、发射端X向滑块(122)、发射端X向框架(123)和发射端X向电动推杆(124)构成发射端X层，第一传感器支架(113)固定在发射端X向滑块(122)上，发射端X向滑块(122)滑动套接在发射端X向导轨(121)上，发射端X向导轨(121)和发射端X向电动推杆(124)固定在发射端X向框架(123)，发射端X向电动推杆(124)的伸出端驱动发射天线单元(11)沿发射端X向导轨(121)滑动；发射端Y向导轨(125)、发射端Y向滑块(126)、发射端Y向框架(127)和发射端Y向电动推杆(128)构成发射端Y层，发射端X向框架(123)固定在发射端Y向滑块(126)上，发射端Y向滑块(126)滑动套接在发射端Y向导轨(125)，发射端Y向导轨(125)和发射端Y向电动推杆(128)固定在发射端Y向框架(127)上，发射端Y向电动推杆(128)的伸出端与发射端X向框架(123)固定连接，通过发射端Y向电动推杆(128)的伸缩实现发射天线单元(11)沿发射端Y向导轨(125)滑动，发射端超声波测距传感器(129)安装在发射端Y向框架(127)上，用于检测微波发射天线(111)距待测谷物的检测距离。4.根据权利要求2所述的一种基于扫频微波穿透法的谷物含水率测量装置，其特征在于，所述微波接收端(2)包括接收天线单元(21)和接收天线移动平台(22)；接收天线单元(21)搭载在接收天线移动平台(22)，由接收天线移动平台(22)提供XY两个方向的移动；所述接收天线单元(21)包括微波接收天线(211)、发射端激光对射传感器(212)和第二传感器支架(213)，发射端激光对射传感器(212)通过第二传感器支架(213)与微波接收天线(211)组合成一个整体，代表微波接收天线(211)的位置。5.根据权利要求4所述的一种基于扫频微波穿透法的谷物含水率测量装置，其特征在于，所述接收天线移动平台(22)包括接收端X向导轨(221)、接收端X向滑块(222)、接收端X向框架(223)、接收端X向电动推杆(224)、接收端Y向导轨(225)、接收端Y向滑块(226)、接收端Y向框架(227)、接收端Y向电动推杆(228)和接收端超声波测距传感器(229)，接收天线移动平台(22)...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦真博，张津阳，王俊，王永维，程绍明，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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