[发明专利]一种适用于多类固态物质的含水率检测方法及其设备

权利要求书

1.一种适用于多类固态物质的含水率检测方法，其特征在于：所述含水率检测方法包括以下步骤：

S1.获取待检测固态物质的样本并分别平整均匀地置于样本盛放格内；

S2.将S1的样本盛放格置于微波加热腔内对待检测固态物质的样本进行微波加热；

S3.通过红外热像系统对经微波加热后的待检测固态物质的样本进行温度检测及数据传递；

S4.控制系统接收来自红外热像系统的温度检测数据并处理分析，得出待检测固态物质的样本含水率值，其中：

a.所述控制系统以ARM微处理器为核心，内置不同初始温度条件下不同固态物料的含水率f与红外热像系统输出电压V参数模型，根据红外热像系统输出电压V与固态物料含水率f的关系，标定样本点，建立V与f的映射关系f(V)，测量含水率时，以V为索引，检索出对应的含水率值f；

b.所述控制系统以ARM微处理器为核心，内置固态物料加热终了温度T与红外热像系统输出电压V参数模型，根据红外热像系统输出电压V与固态物料加热终了温度T的关系，标定样本点，建立V与T的映射关系T(V)，检测加热终了温度时，以V为索引，检索出对应的加热终了温度T；

由a和b中的两套参数模型，计算出加热终了温度及含水率值之间的映射关系。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多类固态物质的含水率检测方法，其特征在于：所述步骤S2包括：

a.由微波发生模块连续产生具有特定功率的微波；

b.波导系统对连续微波进行引导与约束，使连续微波进入到微波加热腔内；

c.进入到微波加热腔内的连续微波对待检测固态物质的样本进行微波加热。

3.根据权利要求1所述的一种适用于多类固态物质的含水率检测方法，其特征在于：所述红外热像系统包括光学系统、红外探测器及信号处理单元，光学系统用于接收待检测固态物质样本发出的红外辐射，并将信号传输至红外探测器，红外探测器用于对光学系统接收到的红外辐射信息进行整合分化处理形成红外光模拟信号并传递给信号处理单元；信号处理单元用于将红外探测器输出的红外光模拟信号经A/D转换成电压数字信号，并经调理后传输至步骤S4的控制系统。

4.一种适用于多类固态物质的含水率检测设备，其特征在于：包括具有微波加热腔的壳体本体及集成设置于壳体本体上的电源模块、微波发生模块、波导系统、红外热像系统、控制系统；

电源模块与其他各模块电连接并为各模块供电；

微波发生模块与电源模块电连接并在电源模块的激励下连续产生具有特定功率的微波；

波导系统与微波发生模块相连用于对微波发生模块产生的连续微波进行引导和约束；

微波加热腔与波导系统相连，波导系统将连续微波引导至微波加热腔内，对放入微波加热腔内的固态物质样本定量加热；

红外热像系统，用于对加热后的固态物质样本进行温度检测；

控制系统与红外热像系统电信号连接，用于接收红外热像系统传输的数据并储存和处理，计算出固态物质样本的含水率。

5.根据权利要求4所述的一种适用于多类固态物质的含水率检测设备，其特征在于：还包括按键模块、数据传输模块与显示模块；

按键模块与控制系统连接，用于完成命令输入，且信号传递的方向为按键模块至控制系统单向传递；

数据传输模块与控制系统连接，用于实现控制系统的数据传输功能；

显示模块与控制系统连接，用于数据显示，且信号的传递方向为控制系统至显示模块单向传递；

按键模块、数据传输模块及显示模块均与电源模块电连接并由电源模块供电。

6.根据权利要求5所述的一种适用于多类固态物质的含水率检测设备，其特征在于：所述微波发生模块包括磁控管、高压变压器、高压电容、高压二极管、散热片及安装板，用于连续产生具有特定功率的微波能量，其工作频率为2450MHz。

7.根据权利要求6所述的一种适用于多类固态物质的含水率检测设备，其特征在于：所述波导系统包括至少一个矩形波导，作为微波发生模块与微波加热腔之间的连接部件，用于将磁控管产生的微波连续不断地传输至微波加热腔中。