CN203929675U - 秸秆含水量微波检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的秸秆含水量微波检测装置，包括圆筒形的探测腔，探测腔内设置有取样管；探测腔通过导线分别连接有微波信号发生器和微波信号检波器，微波信号发生器和微波信号检波器共同连接至数字信号处理模块，数字信号处理模块分别连接有液晶显示器、无线收发模块以及键盘。本实用新型的秸秆含水量微波检测装置，解决了现有的秸秆处理过程中依靠操作者的个人经验对秸秆含水量进行预测造成的保存效果不理想、生产稳定性差的问题。该装置能够准确快速地检测秸秆原料的含水量，确保了对于秸秆进行后续处理的各个环节的处理质量，使得秸秆的成型率和生产稳定性大幅提高，并且有效地降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。
Description
技术领域
本实用新型属于检测设备技术领域，具体涉及一种秸秆含水量微波检测装置。
背景技术
为保护环境、减少雾霾，国家和各级地方政府大力禁止夏收秋收时秸秆焚烧，为解决大量堆积的秸秆，国家除了推行秸秆还田外，还在大力促进秸秆生物质燃料成型工业技术。
秸秆生物质燃料成形技术有两个重要环节：秸秆保质储存的预处理以及秸秆烘干处理，而这两个环节的处理质量好坏，都与秸秆含水量密切相关。
目前生产流程是先将秸秆经粉碎机或切碎机加工后运至库房存放，然后根据需要再运至设备的上料端。水分检测和控制主要依靠操作工人生产过程中监视成型情况并根据经验补水确保成型，因此，保存效果不理想，生产稳定性差，生产效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种秸秆含水量微波检测装置，解决了现有的秸秆处理过程中依靠操作者的个人经验对秸秆含水量进行预测造成的保存效果不理想、生产稳定性差的问题。
本实用新型所采用的技术方案是：秸秆含水量微波检测装置，包括圆筒形的探测腔，探测腔内设置有取样管；探测腔通过导线分别连接有微波信号发生器和微波信号检波器，微波信号发生器和微波信号检波器共同连接至数字信号处理模块，数字信号处理模块分别连接有液晶显示器、无线收发模块以及键盘。
数字信号处理模块分别包括以导线相连的A/D转换模块和运算存储模块，A/D转换模块分别连接至微波信号发生器和微波信号检波器；运算存储模块分别连接至液晶显示器、无线收发模块以及键盘。
A/D转换模块的型号为AD7656。
运算存储模块的型号为TMS320F2812。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的秸秆含水量微波检测装置能够准确快速地检测秸秆原料的含水量，确保了对于秸秆进行后续处理的各个环节的处理质量，使得秸秆的成型率和生产稳定性大幅提高，并且有效地降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。
附图说明
图1是本实用新型的秸秆含水量微波检测装置的结构示意图；
图2是本实用新型的秸秆含水量微波检测装置中数字信号处理模块的结构示意图。
图中，1.数字信号处理模块，2.微波信号发生器，3.微波信号检波器，4.探测腔，5.取样管，6.液晶显示器，7.无线收发模块，8.键盘；
101.A/D转换模块，102.运算存储模块。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型提供了一种秸秆含水量微波检测装置，如图1所示，包括圆筒形的探测腔4，探测腔4内设置有取样管5；探测腔4通过导线分别连接有微波信号发生器2和微波信号检波器3，微波信号发生器2和微波信号检波器3共同连接至数字信号处理模块1，数字信号处理模块1分别连接有液晶显示器6、无线收发模块7以及键盘8。
如图2所示，数字信号处理模块1分别包括以导线相连的A/D转换模块101和运算存储模块102，A/D转换模块101分别连接至微波信号发生器2和微波信号检波器3；运算存储模块102分别连接至液晶显示器6、无线收发模块7以及键盘8。
A/D转换模块101的型号为AD7656。
运算存储模块102的型号为TMS320F2812。
工作过程如下：数字信号处理模块1首先检测键盘8是否有微波频率设置参数指令，如果有参数指令，即控制微波信号发生器2产生与参数对应的微波频率信号，若检测键盘8无任何参数指令，则控制微波信号发生器2产生其默认的2853MHz微波信号；该微波信号进入取样管探测腔4内，成为取样管5的工作频率；微波信号检波器3在数字信号处理模块1的控制下按设定时间周期循环不断检测取样管5的谐振频率和半功率带宽，同时检测到的谐振频率和半功率带宽的信息通过微波信号检波器3被转换成直流信号，该直流信号再传输给数字信号处理模块1中的A/D转换模块101处理为数字信号后再在运算存储模块102进行运算处理。
上述过程为装置开机检测过程，当上述过程中各个环节都没有问题时，数字信号处理模块1会向液晶显示器6发出代表“正常”的信号，此时液晶显示器6显示“系统工作正常，可以开始秸秆水分检测”；操作人员看到上述显示正常的文字后，将秸秆放入取样管5，此时谐振腔体的谐振频率以及半功率带宽发生变化，微波信号检波器3输出给A/D转换模块101的相关直流电压值也发生变化，A/D转换模块101对实时的直流电压信号进行模数转换之后由运算存储模块102进行运算处理，依据频率偏移量及带宽变化量与秸秆的水分含量之间紧密的统计关系，计算出秸秆中的水分含量，之后由与运算存储模块102连接的液晶显示器6同时显示出变化后的谐振频率值和测秸秆样品的水分含量，并且该检测结果能够通过数字信号处理模块1传输至无线收发模块7，无线收发模块7再将该结果发送至手机、电脑等相关终端，检测完毕。
操作人员可以通过键盘8设定不同检测的周期值，还可以设定微波信号发生器2产生的微波频率或者发送无线收发模块7的关闭启动指令。
无线收发模块7直接和数字信号处理模块1连接，接收到由键盘8设定数字信号处理模块1发送的控制指令后即可工作，可以与控制多条生产检测流水线的主计算机进行无线通信，上传实时检测参数后，主计算机上的控制分析软件可以进行含水率曲线绘制、大数据存储分析和含水率标定修改设置等操作，无线收发模块7工作后亦可接受主计算机上的控制分析软件下发的指令，完成相应的参数设定和控制指令，从而使得多条生产检测流水线的多人操作设定简化为主计算机操作者一人实现自动生产，达到了节约成本的智能自动化效果。
上述整个检测过程，除了送入秸秆之外，其它步骤都是机器操作，检测结果不依赖与工人的个人经验，具有很高的精确度和可信度，并且为后续的秸秆处理提供了统一的标准，整个生产过程的稳定性得到了充分地保证，最终达到最好的生产效果。
通过上述方式，本实用新型的秸秆含水量微波检测装置，解决了现有的秸秆处理过程中依靠操作者的个人经验对秸秆含水量进行预测造成的保存效果不理想、生产稳定性差的问题。本实用新型的秸秆含水量微波检测装置能够准确快速地检测秸秆原料的含水量，确保了对于秸秆进行后续处理的各个环节的处理质量，使得秸秆的成型率和生产稳定性大幅提高，并且有效地降低了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。
Claims (3)
1.秸秆含水量微波检测装置，其特征在于，包括圆筒形的探测腔(4)，所述探测腔(4)内设置有取样管(5)；探测腔(4)通过导线分别连接有微波信号发生器(2)和微波信号检波器(3)，所述微波信号发生器(2)和所述微波信号检波器(3)共同连接至数字信号处理模块(1)，所述数字信号处理模块(1)分别连接有液晶显示器(6)、无线收发模块(7)以及键盘(8)；所述的数字信号处理模块(1)分别包括以导线相连的A/D转换模块(101)和运算存储模块(102)，所述A/D转换模块(101)分别连接至所述微波信号发生器(2)和所述微波信号检波器(3)；所述运算存储模块(102)分别连接至所述液晶显示器(6)、无线收发模块(7)以及键盘(8)。
2.如权利要求1所述的秸秆含水量微波检测装置，其特征在于，所述的A/D转换模块(101)的型号为AD7656。
3.如权利要求1所述的秸秆含水量微波检测装置，其特征在于，所述的运算存储模块(102)的型号为TMS320F2812。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107238611A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-10-10 | 默斯测控技术（长沙）有限公司 | 含水量分析方法、装置以及水分测量仪及测量方法 |
| CN110702701A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-17 | 天津大学 | 一种谐振腔传感器标定及温度、电导率测试装置和方法 |
| CN113324937A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-08-31 | 南京可信区块链与算法经济研究院有限公司 | 一种基于太赫兹光谱的生物质燃料质检方法及系统 |
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2014
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