[实用新型]一种透射式微波水分检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及水分检测装置，特别是用于检测皮带输送机上煤炭水分的一种透射式微波水分检测装置。

背景技术

目前，根据煤炭市场多样化的需求，要求煤炭企业生产出不同品种、不同质量的煤炭产品，煤炭品种和质量的关键指标是灰分，而煤炭水分又是影响煤炭灰分检测的重要因素之一，在检测灰分时引入水分将有助于提高灰分检测准确性。目前采用微波检测煤炭水分含量有反射法，透射法。用反射法检测水分，要求传感器与煤炭料层距离很近，距离基本不变，而且粒度要相对均匀，这就使得煤炭水分在线检测使用反射法受到极大限制。透射式水分检测原理为：微波射向物质时，要发生散射、反射、吸收和透射，经物质吸收透射后的微波功率进行了衰减。由于水的介电常数远大于煤炭的介电常数，因此当微波经过煤炭后，微波功率的衰减量主要与其中的含水量有关，对于特定频段的微波其衰减量与煤炭中的一定范围内水分含量成线性关系，测定微波经过煤炭后的功率衰减量就能够计算出煤炭中的水分含量。实践中，通常是通过传统的烘干法取得标准水分，用标准水分对微波透射法检测水分的计算模型进行修正并刻度，最终通过检测微波功率衰减得到准确的煤炭水分含量。实践表明现有的微波透射法为了使微波透过煤炭料层并有一个最佳的功率衰减量，采用了较高的微波功率和选用最佳工作频率，这时微波功率稳定性及空气中的湿度的变化对水分检测准确性的影响不可忽视，导致透射法检测煤炭水分含量精度较低。因此，研制一种受湿度影响小、精度高的微波水分检测装置是急需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种透射式微波水分检测装置，可有效解决微波透射法检测煤炭水分精度较低的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括皮带、微波发射器和微波接收器，微波发射器装在上皮带和下皮带之间，主微波接收器和副微波接收器均装在上皮带上方，主微波接收器的喇叭口与微波发射器的喇叭口相对，副微波接收器的喇叭口与主微波接收器的喇叭口向下位于同一高度，呈向外倾斜装在主微波接收器的一侧。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，排除了由于发生器微波发射功率变化、空气湿度变化对水分含量测定精度的影响，显著提高了水分检测的精度，使用效果好，是微波水分检测装置上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1给出，本实用新型包括皮带、微波发射器和微波接收器，微波发射器4装在上皮带3和下皮带5之间，主微波接收器1和副微波接收器6均装在上皮带3上方，主微波接收器1的喇叭口与微波发射器4的喇叭口相对，副微波接收器6的喇叭口与主微波接收器1的喇叭口向下位于同一高度，呈向外倾斜装在主微波接收器1的一侧。

为保证使用效果，所述的微波发射器4的喇叭口大于主微波接收器1的喇叭口；

所述的微波发射器4的喇叭口与上皮带3的距离为3-5cm；

所述的微波发射器4的喇叭口与主微波接收器1、副微波接收器6的喇叭口的距离为40-60cm；

所述的主微波接收器1喇叭口的边部直线延长线位于上皮带3上的煤炭料层2的边缘位置（见图1虚线所示）。

本实用新型使用时，微波发射器4置于上皮带3上的煤炭料层2正下方，微波源产生的微波信号依次经隔离器、定向耦合器、移相器、衰减器和隔离器传到微波发射器4进行发射，主微波接收器1和副微波接收器6接收到微波分别依次经隔离器、放大器、检波器传到信号处理器进行处理，最后传入人机接口。微波源产生的微波信号经隔离器、定向耦合器后其中一部分经精密移相器、精密衰减器传入信号处理器（如图2所示）。微波发射器装在上、下皮带之间，主微波接收器装在上皮带的上方，主微波接收器与微波发射器的喇叭口相对，副微波接收器在上皮带上方，位于主接收器一侧与主接收器在同一高度。微波发射器的喇叭口大于接收器的喇叭口，使其发射的微波一部分经过煤炭料层2吸收衰减后进入主微波接收器，一部分不经过煤炭料层进入副微波接收器。微波发射器与上皮带保持3~5厘米距离，以皮带运行时不接触上皮带距离越小越好，主、副微波接收器喇叭口下沿与微波发射器之间距离在40~60厘米之间，副微波接收器的喇叭口不与发射器喇叭口正对，且向外倾斜一个角度，目的是接收不经过煤炭料层衰减的微波，这一角度要根据皮带机上的煤炭料层宽度调整。主微波接收器接收透过煤炭料层衰减的微波，检波处理、AD采样，然后按照水分含量计算模型计算得出水分含量。副微波接收器接收不透过煤炭料层没有衰减的部分微波，其接收到的微波功率随发射器发出微波功率成比例变化，随空气的湿度大小线性变化。仪表实时采样副微波接收器微波信号，根据此信号实时修正水分运算的零值数据，排除了由于微波发射器微波发射功率变化、空气湿度变化对水分含量测定精度的影响，显著提高水分检测的精度。