[发明专利]基于介电法的面粉或类似物质含水量测定仪及测定方法

摘要

本发明公布了一种基于介电法的含水量测定仪及测定方法，用于测量面粉或类似物质的含水量；含水量测定仪包括测试电路和显示电路；测试电路主要包括信号源电路、平行双棒式探针、相位差检测电路采用AD8302；显示电路包括ARM处理器电路和LCD显示屏。将平行双棒式探针置于面粉或类似物质样本中；通过信号源电路采用的有源晶振产生信号；该信号经平行双棒式探针在面粉或类似物质样本中传播；通过相位差检测电路分别检测信号源产生信号和探针传输后的信号；测量得到相位差；绘制标定曲线；计算标定曲线上VPHS值对应的含水量数值。本发明可实现快速无损检测含水量，不仅经济而且高效，具有很高的应用价值，值得推广应用。

主权项

1.一种基于介电法的含水量测定方法，其特征是，待测介质为面粉或类似物质；将平行双棒式探针的发射探针和接收探针插入待测介质中，计算发射探针发出的波形和接收探针收到的波形的相位差，通过相位差和介电常数的关系实现对介质介电常数的测量；根据不同含水量的介质介电常数不同以及介电常数与相位差的关系，将相位差测量电压值与已知介电质含水量数值进行标定，得到标定曲线模型；利用此标定曲线模型求得介质的含水量；；包括如下步骤：1)将平行双棒式探针置于面粉或类似物质样本中；2)通过信号源电路采用有源晶振产生100MHz测试信号；3)该信号经平行双棒式探针在面粉或类似物质样本中传播；4)通过相位差检测电路分别检测步骤2)信号源电路产生的信号和步骤3)经平行双棒式探针传输后的信号两信号间的相位差；所述相位差检测电路采用用于射频RF/中频IF幅度和相位测量的单片集成电路AD8302；5)相位差检测电路针对两信号进行相位差测量，获得相位差检测电压VPHS；以面粉或类似物质作为测量样本，通过式6表示得相位差检测电压VPHS和介电常数的关系以及介电常数与含水量的关系，实现对待测样本含水量的测量：其中：f＝100MHz，c为光速，ε是面粉的介电常数，s为固定的传播距离，VΦ为斜率，VPHS为相位比较输出；6)根据介质的介电常数与测量相位差的关系，将电压值VPHS与待测物质进行标定，绘制标定曲线模型；执行如下操作：61)选取多组不同含水量与待测物质相同的物质，执行步骤1)～5)进行多次测定，测得物质的VPHS；采用卤素水分测定仪多次测量，测得物质的确切含水量，即每ml物质中含水的ml数；分别记录；62)将得到的物质的VPHS与物质的确切含水量分别作为x轴和y轴描点拟合，绘制得到标定曲线模型；7)利用步骤6)得到的标定曲线模型，对未知含水量的面粉或类似物质进行含水量测定；具体将待测样本的相位差测量电压VPHS由模拟量转换为数字量，并通过显示电路显示；再计算标定曲线上VPHS值对应的含水量数值，并通过显示电路显示。