[實用新型]微波砂水份測量儀

無效

• 申請號: 00253367.7
• 申請日: 2000-12-08
• 公開（公告）號: CN2453435Y
• 公開（公告）日: 2001-10-10
• 發明（設計）人: 李基好
• 申請（專利權）人: 李基好
• 主分類號: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04
• 代理公司: 沈陽杰克專利事務所
• 代理人: 甄玉荃

本實用新型涉及混凝土制品領域，是一種用于測量砂含水量的微波測量儀。

在混凝土制品行業中，為了保證產品質量，必須對細骨料——砂的含水量進行測量。測量方法主要有四種，即：中子法、電容法、電阻法及烘干法。用以上四種方法測量砂子的含水量，均存在著一些缺陷。中子法輻射防護很麻煩。電容法測量不同種類不同細度模數的砂子需要不同的標定曲線，其標定曲線的依據是按水份與濕砂重量比來計算的，需要換算后才能用于混凝土配合化調整，給用戶帶來定標調整的困難，更重要的是它受到傳感器的邊緣效應和環境(包括電極的清潔、氧化程度)的影響，且測量砂子的用量大。電阻法測量誤差太大，很難推廣。目前，采用烘干法測量砂子的含水量是比較常見的，但是它費工費時，不能同步指導生產，因此難以滿足混凝土生產的需要。

本實用新型的目的是提供一種利用微波技術來測量物質的含水量，特別是用于混凝土制品中砂子含水量測量的微波砂水份測量儀。

為實現上述目的，本實用新型采用了如下的技術方案：微波砂水份測量儀包括調制1KH_z微波信號源、隔離器、可變衰減器、傳感器、檢波器、選頻放大器及電平指示器。傳感器的構造是將加長H面直角彎波導沿H面切口并將盛砂容器置于切口處而制成。其選頻放大器包括電壓跟隨器、帶通濾波器、有效值電路、對數放大器及線性化電路。電壓跟隨器起到阻抗匹配作用。帶通濾波器采用的是多重反饋型二階帶通濾波器的實用電路。有效值電路采用的是AD736，它屬于單片、低功耗，精密TRMS/DC轉換器，能夠精確計算真有效值。對數放大器是利用晶體管的基極發射極間正向壓降與正向電流為對數關系的對數放大電路、采用特性非常相近的配對管構成的對數放大實用電路。線性化電路起校正定標曲線作用。放大器各部分的連接關系是由檢波器的輸出1KHz方波信號接入電壓跟隨器A₁的輸入端，經A₁阻抗變換后經C₁輸入到帶通濾波器A₂的輸入端，經1KHZ的帶通由C₅接入有效值電路AD736的1腳，信號的有效值經R₃接入對數放大器A₃的輸入端，對管VT₁和VT₂由R₇和C₇連接在A₃與A₄之間，其A₄參考電壓E_REF經對數放大后的信號由R₉和PR₅分壓后接入線性化電路A₅輸入端，由A₅輸出E₀線性信號。

本實用新型的傳感器由于采用了將加長H面直角彎波導沿H面切口并將盛砂容器置于切口處的結構形式及特殊的對數放大器與精密測量的有效值電路組成的選頻放大器，利用微波技術來測量砂的含水率，實現了無損檢測，具有快速，精度高，非接觸測量等優點。用其測量結果可同步指導混凝土制品的生產，保證了產品質量，而且其測量儀本身的造價相當低，且性能可靠，易于推廣。

下面將結合具體實施例及附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型傳感器的結構示意圖。

圖2是本實用新型選頻放大器的電路原理圖。

參照圖1，傳感器的構造是將加長H面直角彎波導沿H面切口并將盛砂容器置于切口處而制成，波導口采用低損耗的聚四氟乙烯材料鑲嵌。

參照圖2，其選頻放大器包括電壓跟隨器、帶通濾波器、有效值電路、對數放大器及線性化電路。電壓跟隨器起到阻抗匹配作用。帶通濾波器采用的是多重反饋型二階帶通濾波器的實用電路。有效值電路采用的是AD736，它屬于單片、低功耗，精密TRMS/DC轉換器，能夠精確計算真有效值。對數放大器是利用晶體管的基極發射極間正向壓降與正向電流為對數關系的對數放大電路、采用特性非常相近的配對管構成的對數放大實用電路。線性化電路起校正定標曲線作用。放大器各部分的連接關系是由檢波器的輸出1KHz方波信號接入電壓跟隨器A₁的輸入端，經A₁阻抗變換后經C₁輸入到帶通濾波器A₂的輸入端，經1KHz的帶通由C₅接入有效值電路AD736的1腳，信號的有效值經R₃接入對數放大器A₃的輸入端，對管VT₁和VT₂由R₇和C₇連接在A₃與A₄之間，A₄參考電壓E_REF經對數放大后的信號由R₉和PR₅分壓后接入線性化電路A₅輸入端，由A₅輸出E₀線性信號。