[发明专利]控制材料的微波设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制材料的设备。本发明还涉及使用该设备的方法。 

背景技术

根据本发明的设备可用于不同的应用场合。 

特别地，根据本发明的设备可以控制不是完全由金属组成的材料，例如木头、纸、石头或玻璃丝、玻璃、塑料、农业食品相容性材料(agri-food compatible material)或放射性元素等。 

对于这种材料，所述设备特别可以测量材料的物理性质(密度、湿度)，甚至检测被控材料的缺陷(空腔、夹杂物等)。 

在工业生产线上控制材料要求使用快速且经常是非进入性的设备。已知的这种非进入性设备包括例如X光、伽马射线、红外或超声设备，每种设备都有其特定的应用场合。 

为了提高这些设备的性能，建议将这些设备组合使用，以至少可以获得单独使用每种设备时的优点。 

但是，对于应用非金属材料，虽然使用基于特定的电磁波的设备具有一定优点(特别是电磁波实际进入非金属材料的内部)，但是对于工业应用来说，现有技术仍然是有限的。 

实际上，这种工业应用要求进行实时测量，在实时测量中要考虑待检材料沿生产线的移动速度以及考虑控制材料的大部件的必要性。 

本发明的目的是弥补上述局限性。 

更具体地说，本发明的第一目的是提供一种能够控制不是完全由金属组成的材料的设备。 

本发明的另一个目的是提供一种能够实施材料的实时控制的设备。 

本发明的再一个目的是实现对材料的大部分的控制。 

本发明的另一个目的是提供一种模块化设备，其易于适用于各种生产线，且容易安装。 

发明内容

为此，本发明的目标是提供一种控制材料的设备，所述设备至少包括以载波频率Fp来发射电磁信号以照射材料的装置和接收该电磁信号的装置，其特征在于所述设备还包括以频率Fm1调制所述电磁信号的第一调制装置，所述调制装置设置在所述发射装置和所述材料之间的信号路径上，从而在空间上对所述发出的电磁信号取样；以频率Fm2调制所述电磁信号的第二调制装置，所述调制装置设置在所述材料和所述电磁信号接收装置之间的信号路径上，从而在空间上对通过所述材料的电磁信号取样。 

本发明的另一目的是提供一种控制材料的方法，其特征在于以频率Fp发射电磁信号以照射所述材料，在被发射的电磁信号到达所述材料之前，所述电磁信号以调制频率Fm1被调制，来自所述材料的电磁信号以调制频率Fm2被调制并被接收，基于所述调制产生的信号获得所述材料的图像。 

附图说明

参考附图，通过阅读以下的非限制性描述，将更容易理解本发明，本发明的其他目的、目标和优点也会更加清楚，其中： 

图1显示了发射模式中的控制材料的设备的示意图； 

图2显示了根据本发明的控制材料的设备的方框图； 

图3显示了反射模式中的根据本发明的控制材料的设备的示意图； 

图4显示了具有调制元件的传感器的示意图； 

图5显示了具有根据图4的具有调制元件的传感器阵列图。 

具体实施方式

1、发射模式中的控制材料的设备 

图1和2显示了处于发射配置中的控制材料150的设备100。 

控制设备100表现为如下形式： 

以载波频率Fp发射电磁信号以照射被控材料150的发射装置100； 

以频率Fm2调制从材料150接收的电磁信号的调制装置140； 

接收调制产生的电磁信号的接收装置130。 

调制装置140设置在材料150和调制产生的电磁信号的接收装置130之间的信号路径上。 

一方面，发射装置110，另一方面，调制装置140和接收装置设置在被检材料150的任意一侧，从而调制装置140接收穿过材料150的被传输的信号。 

a.发射装置 

发射装置100包括用于以载波频率Fp发射电磁信号的相邻的发射天线的阵列。更确切的说，信号是平面电磁波。频率Fp在微波频率的范围内。 

天线优选的是贴片天线(patch antennas)。 

b.调制装置 

调制装置140包括传感器200的阵列，该传感器200的阵列朝向材料150设置且排列在垂直于发射装置110发射的信号的传播方向的公共平面内。