[实用新型]有机物料水分动态测量仪

说明书

本实用新型涉及有机物料水分动态测量仪。

各种有机物料都不同程度的含有一定量的水分，作为一种主要的指标参数，水分测量在工农业生产及日常生活中尤为重要，例如粮食水分含量高不利于贮存；小麦加工面粉，需润麦，润麦水分的多少直接影响面粉质量和出粉率，其它如烟草、食糖、奶粉、洗衣粉、纸张、水洗煤、茶叶、石油、木材、染料、农药等有机物料，其水份含量都是至关重要的指标参数。物料水分测量分在线(动态)测量和离线(静态)测量，有机物料含水量的测量，传统上是采用取样离线(静态)测量，大多在化验室进行，如测量玉米水分，是取样300g称重法，分析时间最短需2小时，这种测量方法对于生产线上物料含水量的测量，远远无法满足要求，因而，人们开始考虑在线(动态)测量法以克服上述弊端，现有的在线(动态)测量是将测量仪的传感器直接安装在生产线上，这对于自动调整工艺参数较为有利，如意大利奥克雷姆公司即采用高频电容阻抗法进行测量，但该方法有如下缺陷：(1)传感器标称大电容影响测量分辨率；(2)物料的导电性影响测量范围和准确性。

本实用新型的目的是提供一种利用电荷充放电的脉冲分析法进行测量的有机物料水分动态测量仪。

本实用新型的上述目的是采用如下技术方案予以实现的：

本实用新型包括主机、检测装置、连接导线，必要时配以打印机。

主机由单片机、键盘及数码显示器组成，检测装置包括传感器，连接导线用于连接主机与传感器。

所述传感器实施方案可选择数据输出用ADC或VFC。

所述传感器包括探头及充放电电路，与充放电电路相连的电荷/电压转换电路，与电荷/电压转换电路相连的积分/保持电路，与积分/保持电路相连的自动校准电路及数据输出电路及与自动校准电路相连的时钟/程控电路。电源电路用于为整机供电。

所述充放电电路中，被测物料与探头的电容作为整体被测定，为了提高测量的灵敏度，采用一补偿电容，该补偿电容通过补偿电路与电荷/电压转换电路相连。

所述探头优选圆筒电容。

为确保测量的长期稳定性，在充放电电路中设置一标准自校电容。

由于本实用新型采用了上述技术方案，利用水与大多数有机物料介电常数的显著差异，对被测物料传感器电容充放电，脉冲分析标定物料的水分。测量精度与频率无关，灵敏度较电容阻抗法高一个数量级。

从测量精度看，误差为：

电容阻抗法±0.5％～1％

充放电脉冲分析法±0.10％～±0.2％

因而，本实用新型测量灵敏度高，可克服标称大电容对测量的影响，可消除物料导电性对测量的影响，可自动解决零点漂移，上述显著的进步及实质性特点使本实用新型有着广阔的应用前景。

图1为本实用新型所选用的一种电路结构原理图。

图2为整机结构示意图(传感器选用二个)

图3为本实用新型选用的探头结构示意图

以下结合图1-3及实施例详述本实用新型。

如图所示

本实用新型包括主机1，检测装置2，连接导线3，必要时配以打印机4。

主机由单片机，键盘及数码的显示器组成，检测装置包括探头5及传感器6，连接导线3用了连接主机1及传感器6。

所述传感器包括探头及充/放电电路7，与充放电电路相连的电荷/电压转换电路8，与电荷/电压转换电路相连的积分/保持电路9，与积分/保持电路相连的自动校准电路14及数据输出电路11及与自动校准电路14相连的时钟/程控电路10。电源电路12用于为整机供电。

所述充放电电路中，被测物料与探头的电容作为整体电容C₁被测定，为了提高测量的灵敏度，采用一补偿电容C₂,C₂一端接地，另一端通过开关S₄与充/放电电路7及电荷/电压转换电路8相连。

为了确保仪器长期的测量稳定性，在充放电电路中设置一标准自校电容C₃。

为修正数据准确性，采用一自动校准电路14与时钟/程控电路相连。

为了提高测量精度，设置一温度补偿电路13与数据输出电路相连。

当涉及粮食干燥或物料多点在线测量时，本实用新型选用同一主机多点控制传感器，可取得较佳效果。

本实用新型选用的传感器探头如图3所示，一般圆筒电容均可，圆筒电容极间为被测有机物料能道，在该通道内予置热电隅。这种选择不构成对本实用新型的限制，而仅仅有助于说明本实用新型的可实施性。

如图3所示