CN112649395A - 一种在线式近红外水分仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线式近红外水分仪，属于近红外光谱技术领域，在线式近红外水分仪包括反射探测模组、滤光盘模组，反射探测模组包括硫化铅探测器和用于处理硫化铅探测器探测的近红外光信号的采样电路，采样电路包括信号放大电路、增益调节电路、信号检波电路、AD模数转换电路、采样MCU，采样MCU内置的ROM接收AD模数转换电路转换的n个电压信号，并根据n个电压信号运算出水分值。本发明公开的在线式近红外水分仪，优化电路，避免出现多级放大电路易受干扰，近红外光信号有延时的问题，并可直接分析运算不同波长信号值，无需设置定位孔和光电定器，简化结构。

Description

一种在线式近红外水分仪

技术领域

本发明涉及近红外光谱技术领域，尤其涉及一种在线式近红外水分仪。

背景技术

在线近红外水分仪是指利用近红外光谱分析的方法，探测特定波长范围的近红外光谱的变化，来测量水分含量，从使用场合来看，主要用于造纸，冶金、化工、食品等生产线上物料的实时含水率的监测等。

目前在线近红外水分仪在原理上可以采用多种滤光片组合的滤光盘方式或不同波长光纤LED这两方式，在实际应用中，很多特殊波长的LED都没有投入工业化的生产，成本高，也很难选择到合适的多种波长的光纤LED；而目前各种特殊的滤光片加工更容易，滤光盘方式能够选择到所需的多种特定波长的滤光片，更多种波长参与测量，也能够使在线红外水分仪克服更多的外在因素的干扰，测量值更准确，因此多种滤光片组合的滤光盘方式使用较为普遍。

现有的采用多种滤光片组合的滤光盘方式的在线近红外水分仪，其电路设计不够合理，导致多级放大电路易受干扰，近红外光信号有延时的问题；且因电路设计问题，现有的采用多种滤光片组合的滤光盘方式的在线近红外水分仪需同步电路和滤光盘配合的机械结构，需设置滤光盘定位孔和光电定器来分别不同波长的信号，结构复杂。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提出一种在线式近红外水分仪，以优化电路，避免出现多级放大电路易受干扰，近红外光信号有延时的问题，并可直接分析运算不同波长信号值，无需设置定位孔和光电定器，简化结构。

本发明所采用的技术方案是：

本发明提供的一种在线式近红外水分仪，包括用于探测被测物含水率的反射探测模组、用于向所述反射探测模组的倾斜反射镜投射若干个不同波长的光的滤光盘模组；所述反射探测模组包括硫化铅探测器和用于处理所述硫化铅探测器探测的近红外光信号的采样电路；所述采样电路包括与所述硫化铅探测器的信号输出端电连接的信号放大电路、与所述信号放大电路的信号输出端电连接的增益调节电路、与所述增益调节电路的信号输出端电连接的信号检波电路、与所述信号检波电路的信号输出端电连接的AD模数转换电路、与所述AD模数转换电路的信号输出端电连接的采样MCU；所述采样MCU内置的ROM接收所述AD模数转换电路转换的n个电压信号，并根据所述n个电压信号运算出水分值。

作为本方案的进一步改进，所述采样MCU与所述增益调节电路电连接，所述采样MCU能控制所述增益调节电路的增益倍数。

作为本方案的进一步改进，所述信号放大电路包括仪表放大器IC1、插座J1、运算放大器IC2A、运算放大器IC2B、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19；所述硫化铅探测器的两脚分别焊接在所述插座J1的1脚和3脚，所述插座J1的1脚连接所述电容C3的一个管脚，所述电容C3的另一个管脚一路依次串联所述电阻R5、所述电阻R7并连接至所述仪表放大器IC1的2脚，所述电容C3的另一个管脚另一路依次串联所述电容C5、所述电阻R9并连接至所述仪表放大器IC1的2脚；所述插座J1的3脚连接所述电容C4的一个管脚，所述电容C4的另一个管脚一路依次串联所述电阻R6、所述电阻R8并连接至所述仪表放大器IC1的3脚，所述电容C4的另一个管脚另一路依次串联所述电容C6、所述电阻R10并连接至所述仪表放大器IC1的3脚；所述电容C7的一个管脚连接于所述电阻R5和所述电阻R7之间，所述电容C7的另一个管脚连接于所述电容C5和所述电阻R9之间；所述电容C8的一个管脚电连接于所述电阻R6和所述电阻R8之间，所述电容C8的另一个管脚电连接于所述电容C6和所述电阻R10之间；所述电阻R11连接于所述仪表放大器IC1的1脚和8脚之间；所述仪表放大器IC1的6脚依次串联所述电容C9、所述电阻R12、所述电阻R13、所述电阻R14、所述电容C12并连接至所述增益调节电路的第一输入端，所述增益调节电路的第一输出端依次串联所述电容C14、所述电阻R16、所述电阻R17、所述电阻R18、所述电容C13并连接至所述增益调节电路的第二输入端；所述运算放大器IC2A的反相输入端连接于所述电阻R14的流入端，所述运算放大器IC2A的输出端连接于所述电阻R14的流出端，所述电容C11并联于所述电阻R14的两端，所述运算放大器IC2A的同相输入端经所述电阻R15接地；所述电阻R12的流出端经所述电容C10接地；所述运算放大器IC2B的反相输入端连接于所述电阻R18的流入端，所述运算放大器IC2B的输出端连接于所述电阻R18的流出端，所述电容C17并联于所述电阻R18的两端，所述运算放大器IC2B的同相输入端经所述电阻R19接地；所述电阻R16的流出端经所述电容C16接地。

作为本方案的进一步改进，所述增益调节电路包括增益调节器IC5、运算放大器IC3A、运算放大器IC3B、电容C15、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26；所述信号放大电路的输出端与所述增益调节器IC5的输入端电连接，所述增益调节器IC5的第二输出端依次串联所述电容C15、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C20、电阻R24、电阻R25、电阻R26并与所述信号检波电路的输入端电连接；所述运算放大器IC3A的反相输入端与所述电阻R22的流入端电连接，所述运算放大器IC3A的输出端与所述电阻R22的流出端电连接，所述运算放大器IC3A的同相输入端经所述电阻R23接地，所述电容C19并联于所述电阻R22的两端；所述电阻R20的流出端经所述电容C18接地；所述运算放大器IC3B的反相输入端与所述电阻R26的流入端电连接，所述运算放大器IC3B的输出端与所述电阻R26的流出端电连接；所述电容C22并联于所述电阻R26的两端；所述电阻R24的流出端经所述电容C21接地。

作为本方案的进一步改进，所述信号检波电路包括运算放大器IC6A、运算放大器IC6B、运算放大器IC4A、运算放大器IC4B、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、电容C23、电容C24、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47；所述运算放大器IC3B的同相输入端依次串联所述电阻R27、所述电阻R43并与所述运算放大器IC6A的同相输入端电连接；所述运算放大器IC3B的输出端经所述电阻R37与所述运算放大器IC6B的反相输入端电连接，所述运算放大器IC6B的输出端经所述电阻R42与所述运算放大器IC6A的反相输入端电连接，所述运算放大器IC6A的输出端依次串联所述电阻R44、所述电阻R45、所述电阻R46并与插座J2的2脚电连接；所述二极管D4的正极与所述运算放大器IC6A反相输入端电连接，所述二极管D4的负极与所述运算放大器IC6A的输出端电连接；所述电阻R39跨接于所述运算放大器IC6B的输出端和正向输入端之间；所述运算放大器IC6B的输出端依次串联所述电阻R40、所述电阻R41、所述电阻R47并与所述插座J2的3脚电连接；所述运算放大器IC6B的同相输入端经所述电阻R38接地；所述二极管D5的负极与所述电阻R44的流出端电连接，所述二极管D5的正极接地；所述二极管D3的负极与所述电阻R40的流出端电连接，所述二极管D3的正极接地；所述运算放大器IC3B的输出端与所述电容C23的一个管脚电连接，所述电容C23的另一个管脚一路经所述电阻R29与所述运算放大器IC4A的反相输入端电连接，所述电容C23的另一个管脚另一路经所述电阻R3与所述运算放大器IC4B的反相输入端电连接；所述运算放大器IC4A的反相输入端经所述电阻R30与所述二极管D2的正极电连接，所述二极管D2的负极与所述运算放大器IC4A的输出端电连接；所述二极管D2的正极依次串联所述电阻R31、所述电阻R32、所述电阻R35并与所述AD模数转换电路的输入端电连接；所述运算放大器IC4A的输出端与所述二极管D1的正极电连接，所述二极管D1的负极与所述运算放大器IC4A的反相输入端电连接；所述运算放大器IC4A的正向输入端经所述电阻R28接地；所述运算放大器IC4B的反相输入端与所述电阻R32的流入端电连接，所述运算放大器IC4B的输出端与所述电阻R32的流出端电连接；所述运算放大器IC4B的正向输入端经所述电阻R34接地；所述电容C24并联于所述电阻R32的两端。

作为本方案的进一步改进，所述AD模数转换电路包括A/D转换器IC7、电容C25、电容C26、电容C27、电阻R36；所述信号检波电路的信号输出端经所述电阻R36与所述A/D转换器IC7的1脚电连接，所述电容C26跨接于所述A/D转换器IC7的1脚和2脚之间；所述信号检波电路的信号输出端经所述电容C25与所述A/D转换器IC7的17脚电连接，所述电容C27跨接于所述A/D转换器IC7的3脚和4脚之间；所述A/D转换器IC7的11脚、12脚、13脚、14脚分别与所述采样MCU的25脚、26脚、27脚、28脚电连接。

作为本方案的进一步改进，所述反射探测模组还包括采样电路板、设置于所述采样电路板上方的上遮光罩、设置于所述采样电路板下方的下遮光罩、设置于所述上遮光罩上部的凹面反射镜、设置于所述下遮光罩下部的第一凸透镜；所述倾斜反射镜设置于所述下遮光罩的内部并位于所述第一凸透镜的上方；所述硫化铅探测器和所述采样电路均设置于所述采样电路板上；所述采样电路板上开设有透光通孔，所述上遮光罩的内部通过所述透光通孔与所述下遮光罩的内部相贯通。

作为本方案的进一步改进，所述凹面反射镜和所述硫化铅探测器之间的垂直距离小于所述凹面反射镜的焦距。

作为本方案的进一步改进，所述滤光盘模组包括安装座、固定于所述安装座上的电机、设置于所述电机的输出轴上的滤光盘、设置于所述安装座上的用于向所述滤光盘投射全光谱灯光的卤素灯；所述滤光盘上设置有用于避让所述电机上的固定螺丝的避位槽。

作为本方案的进一步改进，所述滤光盘模组还包括电源管理电路；所述电源管理电路包括电源MCU、MOSFET Q1、MOSFET Q2、MOSFET Q3、数字晶体管Q4、数字晶体管Q5、数字晶体管Q6、数字晶体管Q7、数字晶体管Q8、数字晶体管Q9、电机排线插头J4、电源管理电路电阻R10、电源管理电路电阻R11、电源管理电路电阻R12、电源管理电路电阻R13、电源管理电路电阻R14、电源管理电路电阻R15、电源管理电路电阻R16、电源管理电路电阻R17、电源管理电路电阻R18、电源管理电路电容C7、电源管理电路电容C8、电源管理电路电容C9；所述数字晶体管Q4的集电极与所述MOSFET Q1的栅极G1电连接，所述数字晶体管Q4的基极与所述电源MCU的1脚电连接，所述数字晶体管Q4的发射极接地；所述数字晶体管Q5的集电极依次经所述电源管理电路电阻R11、电源管理电路电阻R12与所述MOSFET Q1的源极S2电连接，所述数字晶体管Q5的集电极经所述电源管理电路电阻R11与所述MOSFET Q1的栅极G2电连接，所述数字晶体管Q5的基极与所述电源MCU的16脚电连接，所述数字晶体管Q5的发射极接地；所述MOSFET Q1的漏极均与所述电机排线插头J4的8脚电连接；所述数字晶体管Q6的集电极与所述MOSFET Q2的栅极G1电连接，所述数字晶体管Q6的基极与所述电源MCU的2脚电连接，所述数字晶体管Q4的发射极接地；所述数字晶体管Q7的集电极依次经所述电源管理电路电阻R14、电源管理电路电阻R15与所述MOSFET Q2的源极S2电连接，所述数字晶体管Q7的集电极经所述电源管理电路电阻R14与所述MOSFET Q2的栅极G2电连接，所述数字晶体管Q7的基极与所述电源MCU的15脚电连接，所述数字晶体管Q7的发射极接地；所述MOSFET Q2的漏极均与所述电机排线插头J4的7脚电连接；所述数字晶体管Q8的集电极与所述MOSFET Q3的栅极G1电连接，所述数字晶体管Q8的基极与所述电源MCU的3脚电连接，所述数字晶体管Q8的发射极接地；所述数字晶体管Q9的集电极依次经所述电源管理电路电阻R17、电源管理电路电阻R18与所述MOSFET Q3的源极S2电连接，所述数字晶体管Q9的集电极经所述电源管理电路电阻R17与所述MOSFET Q3的栅极G2电连接，所述数字晶体管Q9的基极与所述电源MCU的14脚电连接，所述数字晶体管Q9的发射极接地；所述MOSFET Q3的漏极均与所述电机排线插头J4的6脚电连接；所述MOSFET Q1的源极S2、MOSFET Q2的源极S2、MOSFET Q3的源极S2之间电连接；所述电源管理电路电阻R10跨接于所述MOSFET Q1的源极S2和所述MOSFET Q1的栅极G1之间，所述电源管理电路电容C7并联于所述电源管理电路电阻R12的两端；所述电源管理电路电阻R13跨接于所述MOSFET Q2的源极S2和所述MOSFET Q2的栅极G1之间，所述电源管理电路电容C8并联于所述电源管理电路电阻R15的两端；所述电源管理电路电阻R16跨接于所述MOSFET Q3的源极S2和所述MOSFET Q3的栅极G1之间，所述电源管理电路电容C9并联于所述电源管理电路电阻R18的两端；所述电源MCU的11脚、12脚、13脚分别与所述电机排线插头J4的1脚、2脚、3脚电连接

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种在线式近红外水分仪，通过设置信号放大电路、增益调节电路、信号检波电路、AD模数转换电路、采样MCU，使得硫化铅探测器探测的近红外光信号依次经过信号放大、增益调节、信号检波，并由AD模数转换电路直接采样不同波长近红外光信号,有效避免多级放大电路易受干扰，信号有延时的问题，采样MCU内置的ROM接收AD模数转换电路转换的n个电压信号，并根据n个电压信号直接分析运算不同波长信号值，并运算出水分值，无需同步电路和滤光盘配合的机械机构，滤光盘无需定位孔，摒弃传统的滤光盘定位孔和光电定器来分别不同波长信号的方式，通过采用MCU对波长信号判断，有效简化了结构，更加稳定可靠。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的一种在线式近红外水分仪的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的反射探测模组的爆炸示意图；

图3是本发明具体实施方式中提供的反射探测模组的立体图其二；

图4是本发明具体实施方式中提供的滤光盘模组的立体图其一；

图5是本发明具体实施方式中提供的滤光盘模组的立体图其二；

图6是本发明具体实施方式中提供的下遮光罩的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式中提供的第一凸透镜安装于下遮光罩上的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式中提供的采样电路板的结构示意图；

图9是本发明具体实施方式中提供的滤光盘的结构示意图；

图10是本发明具体实施方式中提供的外壳的结构示意图；

图11是本发明具体实施方式中提供的卤素灯座的结构示意图；

图12是本发明具体实施方式中提供的采样电路的电路图；

图13是本发明具体实施方式中提供的图12中左上部分的放大图；

图14是本发明具体实施方式中提供的图12中右上部分的放大图；

图15是本发明具体实施方式中提供的图12中左下部分的放大图；

图16是本发明具体实施方式中提供的图12中右下部分的放大图；

图17是本发明具体实施方式中提供的电源管理电路的电路图；

图18是本发明具体实施方式中提供的在线式近红外水分仪的原理框图；

图19是本发明具体实施方式中提供的不同波长信号的电波示意图。

图中：

1、反射探测模组；11、倾斜反射镜；2、滤光盘模组；12、硫化铅探测器；101、信号放大电路；102、增益调节电路；103、信号检波电路；104、AD模数转换电路；105、采样MCU；13、采样电路板；14、上遮光罩；15、下遮光罩；16、凹面反射镜；17、第一凸透镜；18、反射镜座；19、带通滤光片；190、带通滤光片座；130、透光通孔；21、安装座；22、电机；23、滤光盘；24、卤素灯；230、避位槽；231、滤光片；25、第二凸透镜；211、电机底座；212、凸镜座；26、卤素灯座；3、电源管理电路板；4、外壳。

具体实施方式

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及技术方案作简单地介绍，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它的附图。

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、图2、图12和图18所示，本实施例提供的一种在线式近红外水分仪，包括用于探测被测物含水率的反射探测模组1、用于向反射探测模组1的倾斜反射镜11投射若干个不同波长的光的滤光盘模组2；反射探测模组1包括硫化铅探测器12和用于处理硫化铅探测器12探测的近红外光信号的采样电路；采样电路包括与硫化铅探测器12的信号输出端电连接的信号放大电路101、与信号放大电路101的信号输出端电连接的增益调节电路102、与增益调节电路102的信号输出端电连接的信号检波电路103、与信号检波电路103的信号输出端电连接的AD模数转换电路104、与AD模数转换电路104的信号输出端电连接的采样MCU105；采样MCU105内置的ROM接收AD模数转换电路104转换的n个电压信号，并根据n个电压信号运算出水分值。硫化铅探测器12探测的近红外光信号依次经过信号放大、增益调节、信号检波，并由AD模数转换电路104直接采样不同波长近红外光信号,有效避免多级放大电路易受干扰，信号有延时的问题，采样MCU内置的ROM接收AD模数转换电路转换的n个电压信号，并根据n个电压信号直接分析运算不同波长信号值，并运算出水分值，无需同步电路和滤光盘配合的机械机构，滤光盘无需定位孔，滤光盘动平衡性能更好，转动时的噪声更小，电机使用寿命更长，摒弃传统的滤光盘定位孔和光电定器来分别不同波长信号的方式，有效简化了结构。

如图12至图16所示，具体地，信号放大电路101包括仪表放大器IC1(型号优选为AD620A)、插座J1、运算放大器IC2A(型号优选为TL072i)、运算放大器IC2B(型号优选为TL072i)、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19；硫化铅探测器12的两脚分别焊接在插座J1的1脚和3脚，这两脚加载+12V/-12V电压，插座J1的1脚连接电容C3的一个管脚，电容C3的另一个管脚一路依次串联电阻R5、电阻R7并连接至仪表放大器IC1的2脚，电容C3的另一个管脚另一路依次串联电容C5、电阻R9并连接至仪表放大器IC1的2脚；插座J1的3脚连接电容C4的一个管脚，电容C4的另一个管脚一路依次串联电阻R6、电阻R8并连接至仪表放大器IC1的3脚，电容C4的另一个管脚另一路依次串联电容C6、电阻R10并连接至仪表放大器IC1的3脚；电容C7的一个管脚连接于电阻R5和电阻R7之间，电容C7的另一个管脚连接于电容C5和电阻R9之间并接地；电容C8的一个管脚电连接于电阻R6和电阻R8之间，电容C8的另一个管脚电连接于电容C6和电阻R10之间并接地；电阻R11连接于仪表放大器IC1的1脚和8脚之间；仪表放大器IC1的5脚接地；仪表放大器IC1的6脚依次串联电容C9、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C12并连接至增益调节电路102的第一输入端，增益调节电路102的第一输出端依次串联电容C14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C13并连接至增益调节电路102的第二输入端；运算放大器IC2A的反相输入端连接于电阻R14的流入端，运算放大器IC2A的输出端连接于电阻R14的流出端，电容C11并联于电阻R14的两端，运算放大器IC2A的同相输入端经电阻R15接地；电阻R12的流出端经电容C10接地；运算放大器IC2B的反相输入端连接于电阻R18的流入端，运算放大器IC2B的输出端连接于电阻R18的流出端，电容C17并联于电阻R18的两端，运算放大器IC2B的同相输入端经电阻R19接地；电阻R16的流出端经电容C16接地。

具体地，增益调节电路102包括增益调节器IC5(型号优选为PT2259)、运算放大器IC3A(型号优选为TL072i)、运算放大器IC3B(型号优选为TL072i)、电容C15、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26；仪表放大器IC1的6脚依次串联电容C9、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C12并连接至增益调节器IC5的第一输入端(1脚)，增益调节器IC5的第一输出端(2脚)依次串联电容C14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C13并连接至增益调节器IC5的第二输入端(8脚)，增益调节器IC5的第二输出端(7脚)依次串联电容C15、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C20、电阻R24、电阻R25、电阻R26并与信号检波电路103的输入端电连接；运算放大器IC3A的反相输入端与电阻R22的流入端电连接，运算放大器IC3A的输出端与电阻R22的流出端电连接，运算放大器IC3A的同相输入端经电阻R23接地，电容C19并联于电阻R22的两端；电阻R20的流出端经电容C18接地；运算放大器IC3B的反相输入端与电阻R26的流入端电连接，运算放大器IC3B的输出端与电阻R26的流出端电连接；电容C22并联于电阻R26的两端；电阻R24的流出端经电容C21接地。

具体地，信号检波电路103包括运算放大器IC6A(型号优选为TL072i)、运算放大器IC6B(型号优选为TL072i)、运算放大器IC4A(型号优选为TL072i)、运算放大器IC4B(型号优选为TL072i)、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、电容C23、电容C24、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47；运算放大器IC3B的同相输入端依次串联电阻R27、电阻R43并与运算放大器IC6A的同相输入端电连接；运算放大器IC3B的输出端经电阻R37与运算放大器IC6B的反相输入端电连接，运算放大器IC6B的输出端经电阻R42与运算放大器IC6A的反相输入端电连接，运算放大器IC6A的输出端依次串联电阻R44、电阻R45、电阻R46并与插座J2的2脚电连接；二极管D4的正极与运算放大器IC6A反相输入端电连接，二极管D4的负极与运算放大器IC6A的输出端电连接；电阻R39跨接于运算放大器IC6B的输出端和正向输入端之间；运算放大器IC6B的输出端依次串联电阻R40、电阻R41、电阻R47并与插座J2的3脚电连接；运算放大器IC6B的同相输入端经电阻R38接地；二极管D5的负极与电阻R44的流出端电连接，二极管D5的正极接地；二极管D3的负极与电阻R40的流出端电连接，二极管D3的正极接地；运算放大器IC3B的输出端与电容C23的一个管脚电连接，电容C23的另一个管脚一路经电阻R29与运算放大器IC4A的反相输入端电连接，电容C23的另一个管脚另一路经电阻R3与运算放大器IC4B的反相输入端电连接；运算放大器IC4A的反相输入端经电阻R30与二极管D2的正极电连接，二极管D2的负极与运算放大器IC4A的输出端电连接；二极管D2的正极依次串联电阻R31、电阻R32、电阻R35并与AD模数转换电路104的输入端电连接；运算放大器IC4A的输出端与二极管D1的正极电连接，二极管D1的负极与运算放大器IC4A的反相输入端电连接；运算放大器IC4A的正向输入端经电阻R28接地；运算放大器IC4B的反相输入端与电阻R32的流入端电连接，运算放大器IC4B的输出端与电阻R32的流出端电连接；运算放大器IC4B的正向输入端经电阻R34接地；电容C24并联于电阻R32的两端。

具体地，AD模数转换电路104包括A/D转换器IC7(型号优选为CS5532)、电容C25、电容C26、电容C27、电阻R36；电阻R35的流出端一路经电阻R36与A/D转换器IC7的1脚电连接，电容C26跨接于A/D转换器IC7的1脚和2脚之间，且电容C26与A/D转换器IC7的2脚相连接的一端接地；电阻R35的流出端另一路经电容C25与A/D转换器IC7的17脚电连接，且电容C25与A/D转换器IC7的17脚相连接的一端接地，电容C27跨接于A/D转换器IC7的3脚和4脚之间；A/D转换器IC7的11脚、12脚、13脚、14脚分别与采样MCU105的25脚、26脚、27脚、28脚电连接。采样MCU的型号优选为IAP15W4K61S4。

其中，MCU为微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

硫化铅探测器12探测的近红外光信号输出至仪表放大器IC1，仪表放大器IC1的信号经过运算放大器IC2A和运算放大器IC2B运放、以及增益调节器IC5自动增益控制，运算放大器IC3A和运算放大器IC3B运放，由IC6分离出硫化铅探测器12采样到的同步脉冲群，运算放大器IC4A和运算放大器IC4B运放，再由A/D转换器IC7输出至采样MCU(IC8)，采样MCU(IC8)内置的ROM自动分别出脉冲群中n个电压信号(滤光盘上设置有n个滤光片，采样的数据群按n分段对齐，处理出n个反映被测物光学特性的数据，按照1-n滤光片顺序处理数据)。摒弃了传统的需设置滤光盘定位孔和光电定器来分别不同波长信号的方式，有效简化了结构，提高了在线式近红外水分仪的性能。

为便于采样MCU自动控制增益调节器IC5的增益倍数，进一步地，采样MCU105的29脚和30脚分别与增益调节器IC5的5脚和4脚电连接，采样MCU根据n个不同波长的n个电压信号大小，自动调整增益调节器IC5的增益倍数，采样MCU根据这个增益倍数，可以对测量的水分信号进行修正，有助于改善不同颜色物料对近红外水分仪的影响。

如图1至图11所示，为便于反射探测模组1稳定地探测被测物含水率，进一步地，反射探测模组1还包括采样电路板13、固定设置于采样电路板13上方的上遮光罩14、固定设置于采样电路板13下方的下遮光罩15、粘接设置于上遮光罩14顶部的凹面反射镜16、粘接设置于下遮光罩15下部的第一凸透镜17；倾斜反射镜11设置于下遮光罩15的内部并位于第一凸透镜17的上方，采样电路板13的底面中部固定设置有反射镜座18，倾斜反射镜11呈45°设置于反射镜座18上；下遮光罩15的内部中央设置有套筒，该套筒的外壁通过连接板与下遮光罩15的内壁固定连接，第一凸透镜17粘接于该套筒的底部，反射镜座18向下延伸入该套筒的内部，倾斜反射镜11也位于该套筒的内部，该套筒的侧壁和下遮光罩15的侧壁均设置有通孔，供滤光盘模组2发出的不同波长的光依次穿过下遮光罩15、套筒并投射于倾斜反射镜11上；采样电路设置于采样电路板13上，硫化铅探测器12焊接于采样电路板13上；采样电路板13上开设有透光通孔130，上遮光罩14的内部通过透光通孔130与下遮光罩15的内部相贯通。上遮光罩14通过采样电路板13和下遮光罩15连接成一个整体(三者可通过螺钉固定)，形成密闭空间，可有效减少上遮光罩14和下遮光罩15外部反射光的影响，增强反射探测模组1测量的稳定性及可靠性。

倾斜反射镜11将滤光盘模组2投射的若干个不同波长的光反射至第一凸透镜17，经第一凸透镜17聚成光束照射至被测物(第一凸透镜17距离物料250mm时，这个光束直径为40mm)，根据近红外光谱原理，被测物对这若干个不同波长的光束吸收的比例不同，被物料吸收能量后的这若干个不同波长的光束向上依次穿过下遮光罩15内部、透光通孔130、上遮光罩14内部，再反射到凹面反射镜16的凹面，由凹面反射镜16将光聚焦投射到硫化铅探测器12上，由硫化铅探测器12探测并输出信号。

为便于滤光盘模组2向反射探测模组1的倾斜反射镜11投射不同波长的光，进一步地，滤光盘模组2包括安装座21、固定于安装座21上的电机22、设置于电机22的输出轴上的滤光盘23、设置于安装座21上的用于向滤光盘23投射全光谱灯光的卤素灯24、设置于安装座21上的第二凸透镜25，滤光盘23上均匀设置有若干片滤光片231，本实施例中优选为七片，七片不同波长的滤光片231按照顺序粘接在滤光盘23的凹槽内，七片滤光片的波长分别为：①200nm-800nm、②1300nm、③1450nm、④1600nm、⑤1830nm、⑥1940nm、⑦2150nm；电机22带动滤光盘23旋转，卤素灯24发出的全光谱灯光通过第二凸透镜25聚焦投射到高速旋转的滤光盘23，滤光盘23上的七片不同波长的滤光片231将全光谱灯光分成①200nm-800nm、②1300nm、③1450nm、④1600nm、⑤1830nm、⑥1940nm、⑦2150nm这七种不同波长断续的光，这七种光水平投射至倾斜反射镜11，再由倾斜反射镜11向下反射至第一凸透镜17。

需要说明的是，在更换不同波长的滤光片后，在线式近红外水分仪可以转换成用于检测其他成分的在线近红外测量仪，适用性较广。

具体地，安装座21包括电机底座211、设置于电机底座211上的凸镜座212，电机22固定设置于电机底座211上，凸镜座212的内部中空，第二凸透镜25设置于凸镜座212的内部腔体的端部，卤素灯24从凸镜座212的侧部伸入至凸镜座212的内部腔体中，不易受外界影响，且卤素灯24通过卤素灯座26固定于凸镜座212上，电机底座211位于滤光盘23和第二凸透镜25之间，电机底座211上开设有通孔，卤素灯24发出的全光谱灯光经凸镜座212的内部腔体投射至第二凸透镜25，第二凸透镜25聚焦后的光束穿过电机底座211上的通孔并投射至滤光片231上。

具体地，滤光片为长方形，其长度略大于卤素灯的灯丝投影。

为避免外部光线变化对硫化铅探测器12的影响，进一步地，反射探测模组还包括设置于硫化铅探测器12上方的带通滤光片19，带通滤光片19粘接于带通滤光片座190内，带通滤光片座190通过螺钉固定在采样电路板13上。带通滤光片19只能通过1200nm-2200nm的光，其他波长的光被隔离在带通滤光片19的外部，避免了因外部光线变化而使硫化铅探测器12的信号变化，而导致测量水分真实数据的变化。可在最大程度地减少外部光线变化对在线红外水分仪测量结果的影响。

采样MCU通过A/D芯片采集到硫化铅探测器12的信号，因为①200nm-800nm光被带通滤光片19隔离，这个信号极小，其余六个光信号根据被测物吸收比例，是六个不同大小的电压信号(如图19所示的电波示意图)，按照滤光盘23上滤光片231的安装顺序，根据内置的软件自动将这六个信号计算成测量1、参比1、参比2、测量2、参比3、参比4，选择1940nm、1450nm为测量信号，1300nm、1600nm、1830nm、2150nm为参比信号，采样MCU将这些信号通过内置的程序运算出水分值。

其中，近红外水分计算的方法具有如下三种：

一：乘除公式法

水分值＝测量1/(参比1*参比3)*测量2/(参比2*参比4)+水分跨度系数+零位值

二、除加求指数公式法(现场采用)

(测量1/(参比1)*测量2/(参比2)＝水分内码值，参比3和参比4用于设定设定高低值，用于判断现场物料是否出现异常情况，剔除无效信号。

1)对于长期检测使用的物料采用该方法：LN水分内码值*水分跨度系数+零位值＝水分值

2)对于未检测过的物料采用该方法：计算出水分内码值后，采用多段标定的方式，根据高低物料的水分值进行标定。

水分跨度系数和零位值为需根据现场物料情况进行设置的系数。

三、多组参数建模法

将物料放在近红外水分仪下方，取得多组的测量1、参比1、测量2、参比2、参比3、参比4数值，然后输入相对应的物料水分值，采用数据建模，多点回归计算的方式来计算近红外水分仪的数学模型，再计算物料的水分。

为提高硫化铅探测器12探测的准确度，进一步地，凹面反射镜16和硫化铅探测器12之间的垂直距离小于凹面反射镜16的焦距，使凹面反射镜16的反射光面积刚好等于硫化铅探测器12的光敏面积，而不只是硫化铅探测器12上，有效提高硫化铅探测器12对不同波长光束探测的有效性，提高探测的准确度。

为提高滤光盘23旋转时的动平衡性能，进一步地，滤光盘23上位于滤光盘23中部安装通孔的外围设置有用于避让电机22上的固定螺丝的避位槽230，避位槽230为环形避位槽。避位槽230的设置，使得滤光盘23安装于电机的输出轴上时，电机22上的固定螺丝可置入避位槽230中，使得滤光盘23能够更靠近电机22的轴承位固定，从而有效提高滤光盘23旋转时的动平衡性能，电机高速转动时的噪声更小，有效延长电机的使用寿命。

如图17所示，为便于对电机进行控制，进一步地，滤光盘模组2还包括电源管理电路，电源管理电路包括电源MCU(型号优选为IAP15W413AS)、MOSFET Q1(型号优选为UTT10NP06)、MOSFET Q2(型号优选为UTT10NP06)、MOSFET Q3(型号优选为UTT10NP06)、数字晶体管Q4(型号优选为DTC144)、数字晶体管Q5(型号优选为DTC144)、数字晶体管Q6(型号优选为DTC144)、数字晶体管Q7(型号优选为DTC144)、数字晶体管Q8(型号优选为DTC144)、数字晶体管Q9(型号优选为DTC144)、数字晶体管Q10(型号优选为DTC144)、数字晶体管Q11(型号优选为DTC144)、数字晶体管Q12(型号优选为DTC144)、电机排线插头J4、电源管理电路电阻R10、电源管理电路电阻R11、电源管理电路电阻R12、电源管理电路电阻R13、电源管理电路电阻R14、电源管理电路电阻R15、电源管理电路电阻R16、电源管理电路电阻R17、电源管理电路电阻R18、电源管理电路电容C7、电源管理电路电容C8、电源管理电路电容C9；数字晶体管Q4的集电极与MOSFET Q1的栅极G1电连接，数字晶体管Q4的基极与电源MCU的1脚电连接，数字晶体管Q4的发射极接地；数字晶体管Q5的集电极依次经电源管理电路电阻R11、电源管理电路电阻R12与MOSFET Q1的源极S2电连接，数字晶体管Q5的集电极经电源管理电路电阻R11与MOSFET Q1的栅极G2电连接，数字晶体管Q5的基极与电源MCU的16脚电连接，数字晶体管Q5的发射极接地，MOSFET Q1的源极S1接地；MOSFET Q1的漏极均与电机排线插头J4的8脚电连接；数字晶体管Q6的集电极与MOSFET Q2的栅极G1电连接，数字晶体管Q6的基极与电源MCU的2脚电连接，数字晶体管Q4的发射极接地；数字晶体管Q7的集电极依次经电源管理电路电阻R14、电源管理电路电阻R15与MOSFET Q2的源极S2电连接，数字晶体管Q7的集电极经电源管理电路电阻R14与MOSFET Q2的栅极G2电连接，数字晶体管Q7的基极与电源MCU的15脚电连接，数字晶体管Q7的发射极接地；MOSFET Q2的漏极均与电机排线插头J4的7脚电连接；MOSFET Q2的源极S1接地；数字晶体管Q8的集电极与MOSFET Q3的栅极G1电连接，数字晶体管Q8的基极与电源MCU的3脚电连接，数字晶体管Q8的发射极接地；数字晶体管Q9的集电极依次经电源管理电路电阻R17、电源管理电路电阻R18与MOSFET Q3的源极S2电连接，数字晶体管Q9的集电极经电源管理电路电阻R17与MOSFET Q3的栅极G2电连接，数字晶体管Q9的基极与电源MCU的14脚电连接，数字晶体管Q9的发射极接地；MOSFET Q3的漏极均与电机排线插头J4的6脚电连接；MOSFET Q3的源极S1接地；MOSFET Q1的源极S2、MOSFET Q2的源极S2、MOSFET Q3的源极S2之间电连接；电源管理电路电阻R10跨接于MOSFET Q1的源极S2和MOSFET Q1的栅极G1之间，电源管理电路电容C7并联于电源管理电路电阻R12的两端；电源管理电路电阻R13跨接于MOSFET Q2的源极S2和MOSFET Q2的栅极G1之间，电源管理电路电容C8并联于电源管理电路电阻R15的两端；电源管理电路电阻R16跨接于MOSFET Q3的源极S2和MOSFET Q3的栅极G1之间，电源管理电路电容C9并联于电源管理电路电阻R18的两端；电源MCU的11脚、12脚、13脚分别与电机排线插头J4的1脚、2脚、3脚电连接。电源MCU可以输出脉冲控制电机转速，电机转速反馈给电源MCU，实现对滤光盘转速控制。电源MCU对电机转速进行控制，同时可以检测电机电压和卤素灯电压，当这些信号有异常时(例如电机速度异常、卤素灯供电故障等)，电源MCU可以进行报警和故障提示，具体电路参见图17。

为便于为采样电路提供电源，进一步地，电源MCU的9脚和10脚分别与采样板通讯接口J6的2脚和1脚电连接，采样板通讯接口J6的2脚和1脚分别与采样板通讯接口J3的1脚和2脚电连接，采样板通讯接口J3的1脚和2脚分别与采样MCU的14脚和13脚电连接。

为便于采样MCU对数据的输出，进一步地，采样电路还包括RS485通讯芯片IC9(型号优选为ADM2587E，是一种完全隔离型的RS485通讯芯片)，采样MCU的18脚与RS485通讯芯片IC9的5脚和6脚电连接，采样MCU的19脚与RS485通讯芯片IC9的4脚电连接，采样MCU的20脚与RS485通讯芯片IC9的7脚电连接，RS485通讯芯片IC9的18脚、17脚、16脚分别与插座J5的1脚、2脚、3脚电连接。RS485通讯芯片IC9可将采样MCU计算的水分值、电机转速、各个波长的信号值用MODBUS-RTU传输。

具体地，在线式近红外水分仪还包括电源管理电路板3和外壳4，电源管理电路设置于电源管理电路板3上，外壳4为顶部开口的长方形盒体状，外壳4的底壁开设有通孔，下遮光罩15的底部对准于该通孔并位于外壳4的底壁上方，且下遮光罩15的底部外缘与外壳4的底壁相固定。滤光盘23位于下遮光罩15的一侧，电机底座211的底部固定设置于外壳4的底壁上。电源管理电路板3位于凸镜座212的上方，且电源管理电路板3通过连接柱固定于外壳4的底壁上。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

包括用于探测被测物含水率的反射探测模组(1)、用于向所述反射探测模组(1)的倾斜反射镜(11)投射若干个不同波长的光的滤光盘模组(2)；

所述反射探测模组(1)包括硫化铅探测器(12)和用于处理所述硫化铅探测器(12)探测的近红外光信号的采样电路；

所述采样电路包括与所述硫化铅探测器(12)的信号输出端电连接的信号放大电路(101)、与所述信号放大电路(101)的信号输出端电连接的增益调节电路(102)、与所述增益调节电路(102)的信号输出端电连接的信号检波电路(103)、与所述信号检波电路(103)的信号输出端电连接的AD模数转换电路(104)、与所述AD模数转换电路(104)的信号输出端电连接的采样MCU(105)；

所述采样MCU(105)内置的ROM接收所述AD模数转换电路(104)转换的n个电压信号，并根据所述n个电压信号运算出水分值。

2.根据权利要求1所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述采样MCU(105)与所述增益调节电路(102)电连接，所述采样MCU(105)能控制所述增益调节电路(102)的增益倍数。

3.根据权利要求1所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述信号放大电路(101)包括仪表放大器IC1、插座J1、运算放大器IC2A、运算放大器IC2B、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19；

所述硫化铅探测器(12)的两脚分别焊接在所述插座J1的1脚和3脚，所述插座J1的1脚连接所述电容C3的一个管脚，所述电容C3的另一个管脚一路依次串联所述电阻R5、所述电阻R7并连接至所述仪表放大器IC1的2脚，所述电容C3的另一个管脚另一路依次串联所述电容C5、所述电阻R9并连接至所述仪表放大器IC1的2脚；所述插座J1的3脚连接所述电容C4的一个管脚，所述电容C4的另一个管脚一路依次串联所述电阻R6、所述电阻R8并连接至所述仪表放大器IC1的3脚，所述电容C4的另一个管脚另一路依次串联所述电容C6、所述电阻R10并连接至所述仪表放大器IC1的3脚；所述电容C7的一个管脚连接于所述电阻R5和所述电阻R7之间，所述电容C7的另一个管脚连接于所述电容C5和所述电阻R9之间；所述电容C8的一个管脚电连接于所述电阻R6和所述电阻R8之间，所述电容C8的另一个管脚电连接于所述电容C6和所述电阻R10之间；所述电阻R11连接于所述仪表放大器IC1的1脚和8脚之间；

所述仪表放大器IC1的6脚依次串联所述电容C9、所述电阻R12、所述电阻R13、所述电阻R14、所述电容C12并连接至所述增益调节电路(102)的第一输入端，所述增益调节电路(102)的第一输出端依次串联所述电容C14、所述电阻R16、所述电阻R17、所述电阻R18、所述电容C13并连接至所述增益调节电路(102)的第二输入端；所述运算放大器IC2A的反相输入端连接于所述电阻R14的流入端，所述运算放大器IC2A的输出端连接于所述电阻R14的流出端，所述电容C11并联于所述电阻R14的两端，所述运算放大器IC2A的同相输入端经所述电阻R15接地；所述电阻R12的流出端经所述电容C10接地；所述运算放大器IC2B的反相输入端连接于所述电阻R18的流入端，所述运算放大器IC2B的输出端连接于所述电阻R18的流出端，所述电容C17并联于所述电阻R18的两端，所述运算放大器IC2B的同相输入端经所述电阻R19接地；所述电阻R16的流出端经所述电容C16接地。

4.根据权利要求1所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述增益调节电路(102)包括增益调节器IC5、运算放大器IC3A、运算放大器IC3B、电容C15、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26；

所述信号放大电路(101)的输出端与所述增益调节器IC5的输入端电连接，所述增益调节器IC5的第二输出端依次串联所述电容C15、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电容C20、电阻R24、电阻R25、电阻R26并与所述信号检波电路(103)的输入端电连接；

所述运算放大器IC3A的反相输入端与所述电阻R22的流入端电连接，所述运算放大器IC3A的输出端与所述电阻R22的流出端电连接，所述运算放大器IC3A的同相输入端经所述电阻R23接地，所述电容C19并联于所述电阻R22的两端；所述电阻R20的流出端经所述电容C18接地；

所述运算放大器IC3B的反相输入端与所述电阻R26的流入端电连接，所述运算放大器IC3B的输出端与所述电阻R26的流出端电连接；所述电容C22并联于所述电阻R26的两端；所述电阻R24的流出端经所述电容C21接地。

5.根据权利要求4所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述信号检波电路(103)包括运算放大器IC6A、运算放大器IC6B、运算放大器IC4A、运算放大器IC4B、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、电容C23、电容C24、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47；

所述运算放大器IC3B的同相输入端依次串联所述电阻R27、所述电阻R43并与所述运算放大器IC6A的同相输入端电连接；所述运算放大器IC3B的输出端经所述电阻R37与所述运算放大器IC6B的反相输入端电连接，所述运算放大器IC6B的输出端经所述电阻R42与所述运算放大器IC6A的反相输入端电连接，所述运算放大器IC6A的输出端依次串联所述电阻R44、所述电阻R45、所述电阻R46并与插座J2的2脚电连接；所述二极管D4的正极与所述运算放大器IC6A反相输入端电连接，所述二极管D4的负极与所述运算放大器IC6A的输出端电连接；所述电阻R39跨接于所述运算放大器IC6B的输出端和正向输入端之间；所述运算放大器IC6B的输出端依次串联所述电阻R40、所述电阻R41、所述电阻R47并与所述插座J2的3脚电连接；所述运算放大器IC6B的同相输入端经所述电阻R38接地；所述二极管D5的负极与所述电阻R44的流出端电连接，所述二极管D5的正极接地；所述二极管D3的负极与所述电阻R40的流出端电连接，所述二极管D3的正极接地；

所述运算放大器IC3B的输出端与所述电容C23的一个管脚电连接，所述电容C23的另一个管脚一路经所述电阻R29与所述运算放大器IC4A的反相输入端电连接，所述电容C23的另一个管脚另一路经所述电阻R3与所述运算放大器IC4B的反相输入端电连接；所述运算放大器IC4A的反相输入端经所述电阻R30与所述二极管D2的正极电连接，所述二极管D2的负极与所述运算放大器IC4A的输出端电连接；所述二极管D2的正极依次串联所述电阻R31、所述电阻R32、所述电阻R35并与所述AD模数转换电路(104)的输入端电连接；所述运算放大器IC4A的输出端与所述二极管D1的正极电连接，所述二极管D1的负极与所述运算放大器IC4A的反相输入端电连接；所述运算放大器IC4A的正向输入端经所述电阻R28接地；所述运算放大器IC4B的反相输入端与所述电阻R32的流入端电连接，所述运算放大器IC4B的输出端与所述电阻R32的流出端电连接；所述运算放大器IC4B的正向输入端经所述电阻R34接地；所述电容C24并联于所述电阻R32的两端。

6.根据权利要求1所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述AD模数转换电路(104)包括A/D转换器IC7、电容C25、电容C26、电容C27、电阻R36；

所述信号检波电路(103)的信号输出端经所述电阻R36与所述A/D转换器IC7的1脚电连接，所述电容C26跨接于所述A/D转换器IC7的1脚和2脚之间；所述信号检波电路(103)的信号输出端经所述电容C25与所述A/D转换器IC7的17脚电连接，所述电容C27跨接于所述A/D转换器IC7的3脚和4脚之间；

所述A/D转换器IC7的11脚、12脚、13脚、14脚分别与所述采样MCU(105)的25脚、26脚、27脚、28脚电连接。

7.根据权利要求1所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述反射探测模组(1)还包括采样电路板(13)、设置于所述采样电路板(13)上方的上遮光罩(14)、设置于所述采样电路板(13)下方的下遮光罩(15)、设置于所述上遮光罩(14)上部的凹面反射镜(16)、设置于所述下遮光罩(15)下部的第一凸透镜(17)；

所述倾斜反射镜(11)设置于所述下遮光罩(15)的内部并位于所述第一凸透镜(17)的上方；

所述硫化铅探测器(12)和所述采样电路均设置于所述采样电路板(13)上；

所述采样电路板(13)上开设有透光通孔(130)，所述上遮光罩(14)的内部通过所述透光通孔(130)与所述下遮光罩(15)的内部相贯通。

8.根据权利要求7所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述凹面反射镜(16)和所述硫化铅探测器(12)之间的垂直距离小于所述凹面反射镜(16)的焦距。

9.根据权利要求1所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述滤光盘模组(2)包括安装座(21)、固定于所述安装座(21)上的电机(22)、设置于所述电机(22)的输出轴上的滤光盘(23)、设置于所述安装座(21)上的用于向所述滤光盘(23)投射全光谱灯光的卤素灯(24)；

所述滤光盘(23)上设置有用于避让所述电机(22)上的固定螺丝的避位槽(230)。

10.根据权利要求9所述的一种在线式近红外水分仪，其特征在于：

所述滤光盘模组(2)还包括电源管理电路；

所述电源管理电路包括电源MCU、MOSFET Q1、MOSFET Q2、MOSFET Q3、数字晶体管Q4、数字晶体管Q5、数字晶体管Q6、数字晶体管Q7、数字晶体管Q8、数字晶体管Q9、电机排线插头J4、电源管理电路电阻R10、电源管理电路电阻R11、电源管理电路电阻R12、电源管理电路电阻R13、电源管理电路电阻R14、电源管理电路电阻R15、电源管理电路电阻R16、电源管理电路电阻R17、电源管理电路电阻R18、电源管理电路电容C7、电源管理电路电容C8、电源管理电路电容C9；

所述数字晶体管Q4的集电极与所述MOSFET Q1的栅极G1电连接，所述数字晶体管Q4的基极与所述电源MCU的1脚电连接，所述数字晶体管Q4的发射极接地；所述数字晶体管Q5的集电极依次经所述电源管理电路电阻R11、电源管理电路电阻R12与所述MOSFET Q1的源极S2电连接，所述数字晶体管Q5的集电极经所述电源管理电路电阻R11与所述MOSFET Q1的栅极G2电连接，所述数字晶体管Q5的基极与所述电源MCU的16脚电连接，所述数字晶体管Q5的发射极接地；所述MOSFET Q1的漏极均与所述电机排线插头J4的8脚电连接；

所述数字晶体管Q6的集电极与所述MOSFET Q2的栅极G1电连接，所述数字晶体管Q6的基极与所述电源MCU的2脚电连接，所述数字晶体管Q4的发射极接地；所述数字晶体管Q7的集电极依次经所述电源管理电路电阻R14、电源管理电路电阻R15与所述MOSFET Q2的源极S2电连接，所述数字晶体管Q7的集电极经所述电源管理电路电阻R14与所述MOSFET Q2的栅极G2电连接，所述数字晶体管Q7的基极与所述电源MCU的15脚电连接，所述数字晶体管Q7的发射极接地；所述MOSFET Q2的漏极均与所述电机排线插头J4的7脚电连接；

所述数字晶体管Q8的集电极与所述MOSFET Q3的栅极G1电连接，所述数字晶体管Q8的基极与所述电源MCU的3脚电连接，所述数字晶体管Q8的发射极接地；所述数字晶体管Q9的集电极依次经所述电源管理电路电阻R17、电源管理电路电阻R18与所述MOSFET Q3的源极S2电连接，所述数字晶体管Q9的集电极经所述电源管理电路电阻R17与所述MOSFET Q3的栅极G2电连接，所述数字晶体管Q9的基极与所述电源MCU的14脚电连接，所述数字晶体管Q9的发射极接地；所述MOSFET Q3的漏极均与所述电机排线插头J4的6脚电连接；

所述MOSFET Q1的源极S2、MOSFET Q2的源极S2、MOSFET Q3的源极S2之间电连接；所述电源管理电路电阻R10跨接于所述MOSFET Q1的源极S2和所述MOSFET Q1的栅极G1之间，所述电源管理电路电容C7并联于所述电源管理电路电阻R12的两端；所述电源管理电路电阻R13跨接于所述MOSFET Q2的源极S2和所述MOSFET Q2的栅极G1之间，所述电源管理电路电容C8并联于所述电源管理电路电阻R15的两端；所述电源管理电路电阻R16跨接于所述MOSFET Q3的源极S2和所述MOSFET Q3的栅极G1之间，所述电源管理电路电容C9并联于所述电源管理电路电阻R18的两端；

所述电源MCU的11脚、12脚、13脚分别与所述电机排线插头J4的1脚、2脚、3脚电连接。

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