CN106153643A - 一种基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统 - Google Patents

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潘玉强
叶向东
蓝必铁
罗韬
潘锋彩
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    • G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
    • G01N22/04—Investigating moisture content
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
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Abstract

本发明公开了一种基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统，包括单片机处理器、电磁阀、微波传感器、触摸屏、第一无线传送模块、第二无线传送模块、现场电脑、远程服务器和远程客户端电脑，所述电磁阀、微波传感器、触摸屏和第一无线传送模块均与单片机处理器连接，所述电磁阀用于控制微波传感器的开关，所述第一无线传送模块与第二无线传送模块无线连接，所述第二无线传送模块与现场电脑连接，所述现场电脑通过Internet网与远程服务器、远程客户端电脑连接。本发明通过微波传感器能极大的提高测量结果的准确性，并且既可以实现远程监控，又可以实现远程数据存储和共享的功能。

Description

一种基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统
技术领域
本发明涉及茶叶水分测量技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统。
背景技术
茶叶颗粒本身是一个不规则的条状物，它的大小还有长短决定它的密度，茶叶中的水分衡量茶叶好坏的重要指标，现有技术中测量茶叶水分的方法主要是对茶叶进行粉碎，然后用专用的水分测量仪进行测量。这种测量方法存在的问题是，1、需要对茶叶进行粉碎处理，其不能二次销售使用；2、在测量时仪器需要与茶叶相接触，极大的影响了测量结果的准确性；3、不能实现远程控制测量，并且测量结果也不能远程共享。为此，有必要设计一种基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高测量准确性且能实现远程控制测量和远程共享的基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统，包括单片机处理器、电磁阀、微波传感器、触摸屏、第一无线传送模块、第二无线传送模块、现场电脑、远程服务器和远程客户端电脑，所述电磁阀、微波传感器、触摸屏和第一无线传送模块均与单片机处理器连接，所述电磁阀用于控制微波传感器的开关，所述第一无线传送模块与第二无线传送模块无线连接，所述第二无线传送模块与现场电脑连接，所述现场电脑通过Internet网与远程服务器、远程客户端电脑连接。
进一步地，所述单片机处理器的型号为Atmega64。
进一步地，所述第一无线传送模块与第二无线传送模块均采用2.4G无线模块。
进一步地，所述远程客户端电脑至少为两个。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明采用微波技术，能穿透被测物质，因而不仅能测量物料表面的水分，也能测物料内部所含的水分，使测量结果更加精确。
2、本发明采用微波技术可以实现无损和非接触测量，并且功率低，对人物都安全。
3、本发明采用2.4G无线技术，具有价格低、传输距离远且功耗低的优点。
4、本发明采用Internet网、远程服务器和远程客户端电脑，既可以实现远程监控，又可以实现远程数据存储和共享的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统的框架图。
附图标记说明：1、单片机处理器，2、电磁阀，3、微波传感器，4、触摸屏，5、第一无线传送模块，6、第二无线传送模块，7、现场电脑，8、Internet网，9、远程服务器，10、远程客户端电脑。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1所示，本发明提供一种基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统，包括单片机处理器1、电磁阀2、微波传感器3、触摸屏4、第一无线传送模块5、第二无线传送模块6、现场电脑7、远程服务器9和远程客户端电脑10，所述电磁阀2、微波传感器3、触摸屏4和第一无线传送模块5均与单片机处理器1连接，所述电磁阀2用于控制微波传感器3的开关，所述第一无线传送模块5与第二无线传送模块6无线连接，所述第二无线传送模块6与现场电脑7连接，所述现场电脑7通过Internet网8与远程服务器9、远程客户端电脑10连接。
所述单片机处理器1的型号为Atmega64。该单片机具有如下特点:工作于16MHz时性能高达16MIPS、64K字节的系统内可编程Flash、2K字节的EEPROM、4K字节片内SRAM、8路10位ADC、53个可编程的I/O口、2个串口。
所述第一无线传送模块5与第二无线传送模块6均采用2.4G无线模块。其相比蓝牙它的产品制造成本更低，提供的数据传输速率更高。相比同样免费的27MHz无线技术它的抗干扰性、最大传输距离以及功耗都远远超出。
本发明采用微波技术，由于微波是波长范围从1m到1mm，相应的频率从300MHz到300GHz的电磁波。物质吸收微波的能力，主质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。而其它干物质的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。
由于微波穿过物体后强度会减弱，并且发生衰减和相位变化。在实际测量水的含量时，因为极化很强的水分子对微波的吸收系数与其他物质有显著不同(如：水分对微波的吸收系数与煤炭对微波的吸收系数之比达37:1)。所以，湿物质中水分含量的少量变化会引起微波吸收量的很大变化。这样，当微波通过待测物质时，因为待测物之中吸收差异，会改变微波强度、相位和幅度，影响的程度则与其中水的含量有关。
本发明的工作原理为，在使用时单片机处理器1控制电磁阀2动作，使微波传感器3对茶叶进行水分测量，测量数据由单片机处理器1进行处理，并通过触摸屏4进行显示，同时由第一无线传送模块5与第二无线传送模块6传送至现场电脑7，检测人员即可现场得知茶叶的水分数值。本发明可通过多个电磁阀2和微波传感器3来进行多项测量。
同时本发明通过Internet网8、远程服务器9和远程客户端电脑10，既可以实现远程监控，又可以实现远程数据存储和共享的功能。即能实现信息网络共享，只要有网的地方都可以查看实时数据，同时也可以远程操控现场控制，使之达到真正数据共享目的。
本发明具有如下优点：
1、本发明采用微波技术，能穿透被测物质，因而不仅能测量物料表面的水分，也能测物料内部所含的水分，使测量结果更加精确。
2、本发明采用微波技术可以实现无损和非接触测量，并且功率低，对人物都安全。
3、本发明采用2.4G无线技术，具有价格低、传输距离远且功耗低的优点。
4、微波的传播速度很快，可以提供一个瞬时的，精确的水分含量数值，其几乎可以检测任何材料中的水分：煤，水泥，糖，谷物，爆米花，面粉，种子等等。
5、本发明采用Internet网、远程服务器和远程客户端电脑，既可以实现远程监控，又可以实现远程数据存储和共享的功能。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统，其特征在于：包括单片机处理器、电磁阀、微波传感器、触摸屏、第一无线传送模块、第二无线传送模块、现场电脑、远程服务器和远程客户端电脑，所述电磁阀、微波传感器、触摸屏和第一无线传送模块均与单片机处理器连接，所述电磁阀用于控制微波传感器的开关，所述第一无线传送模块与第二无线传送模块无线连接，所述第二无线传送模块与现场电脑连接，所述现场电脑通过Internet网与远程服务器、远程客户端电脑连接。
2.根据权利要求1所述的基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统，其特征在于：所述单片机处理器的型号为Atmega64。
3.根据权利要求1所述的基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统，其特征在于：所述第一无线传送模块与第二无线传送模块均采用2.4G无线模块。
4.根据权利要求1所述的基于远程监控的非接触式茶叶水分测量系统，其特征在于：所述远程客户端电脑至少为两个。
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