[发明专利]一种微波在线式粮食水分检测装置及其方法

权利要求书

1.一种微波在线式粮食水分检测装置，包括顺次连接的微控制器、接口 电路、计算机，其特征在于，还包括：

高频信号发生器，用于产生高频信号；

高频信号接收器，用于拾取透射过粮食的所述高频信号；

信号调理与检测电路，连接所述高频信号发生器、所述高频信号接收器， 用于对所述高频信号接收器拾取的所述高频信号、透射所述粮食前的所述高频 信号进行幅值和相位差分检测，并将幅值和相位差分检测共同获取的水分检测 结果通过所述微控制器、所述接口电路传送至所述计算机，由所述计算机根据 密度补偿算法对所述水分检测结果进行密度补偿。

2.根据权利要求1所述的微波在线式粮食水分检测装置，其特征在于， 所述高频信号为频率大于100MHz的高频信号。

3.根据权利要求1所述的微波在线式粮食水分检测装置，其特征在于， 所述信号调理与检测电路根据所述高频信号接收器拾取的所述高频信号、透射 所述粮食前的所述高频信号的衰减率和吸收系数获取所述水分检测结果。

4.根据权利要求1、2或3所述的微波在线式粮食水分检测装置，其特征 在于，所述微控制器对所述水分检测结果进行加转换后通过所述接口电路 传送到所述计算机。

5.根据权利要求1、2或3所述的微波在线式粮食水分检测装置，其特征 在于，所述计算机以如下公式对所述水分检测结果进行密度补偿：

其中，ρ_w为密度推算值；为相位差测量值；ΔA为幅值差测量值；a₁， a₂为加权系数；b为推算常数；a₁，a₂，b通过系统辨识方法事先获得；

M_s＝M_c+η·ρ_w                     (2)

其中，M_s为密度补偿后的水分值；M_c为水分测量值；η为密度补偿系数； η通过数据统计方法事先得到。

6.一种微波在线式粮食水分检测方法，其特征在于，包括：

步骤一，产生高频信号，并将所述高频信号与粮食相互作用；

步骤二，拾取透射过所述粮食的所述高频信号；

步骤三，对所拾取的所述高频信号、透射所述粮食前的所述高频信号进行 幅值和相位差分检测，获取水分检测结果，并根据密度补偿算法对所述水分检 测结果进行密度补偿。

7.根据权利要求6所述的微波在线式粮食水分检测方法，其特征在于， 所述步骤一中，所述高频信号为频率大于100MHz的高频信号。

8.根据权利要求6所述的微波在线式粮食水分检测方法，其特征在于， 所述步骤三中，进一步包括：

根据所述拾取的所述高频信号、透射所述粮食前的所述高频信号的衰减率 和吸收系数获取所述水分检测结果的步骤。

9.根据权利要求6、7或8所述的微波在线式粮食水分检测方法，其特征 在于，所述步骤三中，进一步包括：

在进行所述密度补偿之前，先对所述水分检测结果进行A/D转换的步骤。

10.根据权利要求6、7或8所述的微波在线式粮食水分检测方法，其特 征在于，所述步骤三中，进一步包括：

以如下公式对所述水分检测结果进行密度补偿的步骤：

其中，ρ_w为密度推算值；为相位差测量值；ΔA为幅值差测量值；a₁， a₂为加权系数；b为推算常数；a₁，a₂，b通过系统辨识方法事先获得；

M_s＝M_c+η·ρ_w              (2)

其中，M_s为密度补偿后的水分值；M_c为水分测量值；η为密度补偿系数； η通过数据统计方法事先得到。