CN2453435Y - 微波砂水份测量仪 - Google Patents
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Abstract
一种微波砂水份测量仪,包括调制1KHz微波信号源、隔离器、可变衰减器、传感器、检波器、选频放大器及电平指示器,其特征在于：传感器的构造是将加长H面直角弯波导沿H面切口并将盛砂容器置于切口处而制成,其选频放大器包括电压跟随器、带通滤波器、有效值电路、对数放大器及线性化电路。用其测量结果可同步指导混凝土制品的生产,保证了产品质量,其测量仪本身的造价也相当低,且性能可靠,易于推广。
Description
本实用新型涉及混凝土制品领域，是一种用于测量砂含水量的微波测量仪。
在混凝土制品行业中，为了保证产品质量，必须对细骨料——砂的含水量进行测量。测量方法主要有四种，即：中子法、电容法、电阻法及烘干法。用以上四种方法测量砂子的含水量，均存在着一些缺陷。中子法辐射防护很麻烦。电容法测量不同种类不同细度模数的砂子需要不同的标定曲线，其标定曲线的依据是按水份与湿砂重量比来计算的，需要换算后才能用于混凝土配合化调整，给用户带来定标调整的困难，更重要的是它受到传感器的边缘效应和环境(包括电极的清洁、氧化程度)的影响，且测量砂子的用量大。电阻法测量误差太大，很难推广。目前，采用烘干法测量砂子的含水量是比较常见的，但是它费工费时，不能同步指导生产，因此难以满足混凝土生产的需要。
本实用新型的目的是提供一种利用微波技术来测量物质的含水量，特别是用于混凝土制品中砂子含水量测量的微波砂水份测量仪。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：微波砂水份测量仪包括调制1KHz微波信号源、隔离器、可变衰减器、传感器、检波器、选频放大器及电平指示器。传感器的构造是将加长H面直角弯波导沿H面切口并将盛砂容器置于切口处而制成。其选频放大器包括电压跟随器、带通滤波器、有效值电路、对数放大器及线性化电路。电压跟随器起到阻抗匹配作用。带通滤波器采用的是多重反馈型二阶带通滤波器的实用电路。有效值电路采用的是AD736，它属于单片、低功耗，精密TRMS/DC转换器，能够精确计算真有效值。对数放大器是利用晶体管的基极发射极间正向压降与正向电流为对数关系的对数放大电路、采用特性非常相近的配对管构成的对数放大实用电路。线性化电路起校正定标曲线作用。放大器各部分的连接关系是由检波器的输出1KHz方波信号接入电压跟随器A1的输入端，经A1阻抗变换后经C1输入到带通滤波器A2的输入端，经1KHZ的带通由C5接入有效值电路AD736的1脚，信号的有效值经R3接入对数放大器A3的输入端，对管VT1和VT2由R7和C7连接在A3与A4之间，其A4参考电压EREF经对数放大后的信号由R9和PR5分压后接入线性化电路A5输入端，由A5输出E0线性信号。
本实用新型的传感器由于采用了将加长H面直角弯波导沿H面切口并将盛砂容器置于切口处的结构形式及特殊的对数放大器与精密测量的有效值电路组成的选频放大器，利用微波技术来测量砂的含水率，实现了无损检测，具有快速，精度高，非接触测量等优点。用其测量结果可同步指导混凝土制品的生产，保证了产品质量，而且其测量仪本身的造价相当低，且性能可靠，易于推广。
下面将结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型传感器的结构示意图。
图2是本实用新型选频放大器的电路原理图。
参照图1，传感器的构造是将加长H面直角弯波导沿H面切口并将盛砂容器置于切口处而制成，波导口采用低损耗的聚四氟乙烯材料镶嵌。
参照图2，其选频放大器包括电压跟随器、带通滤波器、有效值电路、对数放大器及线性化电路。电压跟随器起到阻抗匹配作用。带通滤波器采用的是多重反馈型二阶带通滤波器的实用电路。有效值电路采用的是AD736，它属于单片、低功耗，精密TRMS/DC转换器，能够精确计算真有效值。对数放大器是利用晶体管的基极发射极间正向压降与正向电流为对数关系的对数放大电路、采用特性非常相近的配对管构成的对数放大实用电路。线性化电路起校正定标曲线作用。放大器各部分的连接关系是由检波器的输出1KHz方波信号接入电压跟随器A1的输入端，经A1阻抗变换后经C1输入到带通滤波器A2的输入端，经1KHz的带通由C5接入有效值电路AD736的1脚，信号的有效值经R3接入对数放大器A3的输入端，对管VT1和VT2由R7和C7连接在A3与A4之间，A4参考电压EREF经对数放大后的信号由R9和PR5分压后接入线性化电路A5输入端，由A5输出E0线性信号。
Claims (2)
1、一种微波砂水份测量仪，包括调制1KHz微波信号源、隔离器、可变衰减器、传感器、检波器、选频放大器及电平指示器，其特征在于：传感器的构造是将加长H面直角弯波导沿H面切口并将盛砂容器置于切口处而制成，其选频放大器包括电压跟随器、带通滤波器、有效值电路、对数放大器及线性化电路，放大器各部分的连接关系是由检波器的输出1KHz方波信号接入电压跟随器A1的输入端，经A1阻抗变换后经C1输入到带通滤波器A2的输入端，经1KHz的带通由C5接入有效值电路AD736的1脚，信号的有效值经R3接入对数放大器A3的输入端，对管VT1和VT2由R7和C7连接在A3与A4之间，A4参考电压EREF经对数放大后的信号由R9和PR5分压后接入线性化电路A5输入端，由A5输出E0线性信号。
2、根据权利要求1所述的微波砂水份测量仪，其特征在于：所述的波导口采用聚四氟乙烯材料镶嵌。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102288623A (zh) * | 2011-05-17 | 2011-12-21 | 武汉理工大学 | 一种基于介电常数的新拌混凝土拌合物含水量测定方法及装置 |
| CN102495108A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-06-13 | 清华大学 | 一种原位监测混凝土中含水量变化的方法 |
| CN103207189A (zh) * | 2013-01-22 | 2013-07-17 | 毛世挺 | 一种微波技术测量木材湿度的电路设计 |
| CN108593752A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-09-28 | 栾友祥 | 一种环保领域的重金属水质检测系统 |
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2000
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