【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水分探测设备，具体是指一种手持式烟草原材料水分探测设备。
技术介绍
1、目前，烟草原材料中的水分含量的测量都是基于水分相关的物理量，比如电导率，介电常数等来间接反映物质的水分含量，比如：红外测量法，电容法，微波法。红外测量法利用光谱强度会随着物质含水量的大小而变化的特点，通过后期测量和标定达到测量水分的目的，该方法的优点是测量速度快，设备无磨损，但缺点是只能测量物体表面的水分变化，不能测量内部水分含量，同时部分物质对光也有吸收作用，比如烟叶的颜色会影响红外线的吸收，且颜色变化后吸收能力也不同，这会造成测量不准确。电容法是通过改变两电极板之间的电介质来改变电容值大小，进而反映到电信号的变化，通过标定物质含水率和介电常数之间的函数关系，电容式测量的优点是实时在线测量且测量精度较高，但是必须要保证物体表面必须齐平，厚度要在2cm-3cm，经常使用会对测量设备有磨损。微波法是利用微波对水分子有极化现象，水分子的极化会消耗大量的微波能量，通过测量消耗的能量即可得到水分含量的变化。在微波特定频率下水的介电常数相比于其他值要高很多，介电常数发生变化会很真实反映水分含量的变化。此种方法受环境影响小，测量精度高，且是非接触式测量对探头的损坏较少，可长时间工作，不受物料颗粒大小变化和表面是否平整等影响。对于含水量的测量，由于微波法的优势，更具有发展前景，截至目前，国内外采用的微波测量水分的方法，均采用3ghz左右单点频信号进行研究，采用该频段的优势是信号的穿透性更好、雷达系统相对简单，但是，工作在该频段限制了设备的尺寸，很难小型化，为
技术实现思路
1、为了解决上述难题，本专利技术提供了一种可快速、便捷的实时测量和核验烟草原材料中的水分含量的一种手持式烟草原材料水分探测设备。
2、为了实现上述功能，本专利技术采取的技术方案如下：一种手持式烟草原材料水分探测设备，包括毫米波雷达探测前端系统和电池模块，所述毫米波雷达探测前端系统外部设有雷达系统天线罩，所述电池模块和毫米波雷达探测前端系统电连接，所述雷达系统天线罩和电池模块之间设有操作把手，所述操作把手上设有测量触发按钮，测量触发按钮是触发设备工作的机械按钮，所述测量触发按钮可产生触发脉冲，所述电池模块上设有显示控制终端触摸屏系统，所述显示控制终端触摸屏系统与电池模块和毫米波雷达探测前端系统电连接。
3、进一步地，所述毫米波雷达探测前端系统包括fpga电路、信号源和辐射测量模块，所述fpga电路接收到测量触发按钮的触发脉冲后fpga电路控制信号源输出毫米波宽带线性调频信号，所述测量模块利用该信号对物品进行测量。
4、进一步地，所述测量模块包括耦合器、信号放大器、低噪声放大器、混频器、ad采集电路、毫米波发射天线和毫米波接收天线，所述耦合器将信号源输出的毫米波宽带线性调频信号分成两路，一路用于发射，另一路作为接收通道的本振信号，所述耦合器在发射通道输出信号经过所述信号放大器放大处理后，直接输出给所述毫米波发射天线，完成对被测量物品的辐射，所述毫米波接收天线接收被测量物品的回波信号，经过所述低噪声放大器完成对回波信号的放大后，经过所述混频器完成回波信号的下变频处理，通过所述ad采集电路完成回波信号的采集，回波信号经所述fpga电路缓存。
5、优选地，所述显示控制终端触摸屏系统包括arm处理器和lcd液晶触摸屏，所述毫米波雷达探测前端系统和显示控制终端触摸屏系统均设有rs485接口电路，回波信号经fpga电路缓存后，通过所述显示控制终端触摸屏系统中的rs485接口电路发送给显示控制终端触摸屏系统中的rs485接口电路，所述arm处理器完成回波信号的接收和数据信息，并在所述lcd液晶触摸屏显示被测量物品的水分含量。
6、本专利技术采取上述结构取得有益效果如下：利用毫米波段宽带线性调频信号作为探测信号的方法，可有效减小前端收发天线的尺寸，为设备的小型化、可便携式奠定基础，相对于单点频技术测量水分，采用宽带信号测量具有更高的测量精度，本专利技术基于毫米波频段宽带线性调频信号对不同目标的透射和反射特性原理，毫米波雷达产生宽带线性调频信号，并通过毫米波发射天线向被测量目标辐射毫米波信号，同时毫米波接收天线接收雷达信号的回波信号，通过下变频处理，完成回波信号的采集，通过对回波信号的分析处理，可实现对雷达指向方向特定距离范围内任意区域的水分探测。
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1.一种手持式烟草原材料水分探测设备，其特征在于：包括毫米波雷达探测前端系统和电池模块，所述毫米波雷达探测前端系统外部设有雷达系统天线罩，所述电池模块和毫米波雷达探测前端系统电连接，所述雷达系统天线罩和电池模块之间设有操作把手，所述操作把手上设有测量触发按钮，测量触发按钮是触发设备工作的机械按钮，所述测量触发按钮可产生触发脉冲，所述电池模块上设有显示控制终端触摸屏系统，所述显示控制终端触摸屏系统与电池模块和毫米波雷达探测前端系统电连接。
2.根据权利要求1所述的一种手持式烟草原材料水分探测设备，其特征在于：所述毫米波雷达探测前端系统包括FPGA电路、信号源和辐射测量模块，所述FPGA电路接收到测量触发按钮的触发脉冲后FPGA电路控制信号源输出毫米波宽带线性调频信号，所述测量模块利用该信号对物品进出测量。
3.根据权利要求2所述的一种手持式烟草原材料水分探测设备，其特征在于：所述测量模块包括耦合器、信号放大器、低噪声放大器、混频器、AD采集电路、毫米波发射天线和毫米波接收天线，所述耦合器将信号源输出的毫米波宽带线性调频信号分成两路，一路用于发射，另一路作为接
4.根据权利要求1所述的一种手持式烟草原材料水分探测设备，其特征在于：所述显示控制终端触摸屏系统包括ARM处理器和LCD液晶触摸屏，所述毫米波雷达探测前端系统和显示控制终端触摸屏系统均设有RS485接口电路，回波信号经FPGA电路缓存后，通过所述显示控制终端触摸屏系统中的RS485接口电路发送给显示控制终端触摸屏系统中的RS485接口电路，所述ARM处理器完成回波信号的接收和数据信息，并在所述LCD液晶触摸屏显示被测量物品的水分含量。
...【技术特征摘要】
1.一种手持式烟草原材料水分探测设备，其特征在于：包括毫米波雷达探测前端系统和电池模块，所述毫米波雷达探测前端系统外部设有雷达系统天线罩，所述电池模块和毫米波雷达探测前端系统电连接，所述雷达系统天线罩和电池模块之间设有操作把手，所述操作把手上设有测量触发按钮，测量触发按钮是触发设备工作的机械按钮，所述测量触发按钮可产生触发脉冲，所述电池模块上设有显示控制终端触摸屏系统，所述显示控制终端触摸屏系统与电池模块和毫米波雷达探测前端系统电连接。
2.根据权利要求1所述的一种手持式烟草原材料水分探测设备，其特征在于：所述毫米波雷达探测前端系统包括fpga电路、信号源和辐射测量模块，所述fpga电路接收到测量触发按钮的触发脉冲后fpga电路控制信号源输出毫米波宽带线性调频信号，所述测量模块利用该信号对物品进出测量。
3.根据权利要求2所述的一种手持式烟草原材料水分探测设备，其特征在于：所述测量模块包括耦合器、信号放大器、低噪声放大器、混频器、ad采集电路、毫米波发...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭威，陈立杰，
申请(专利权)人：上海透微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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