[發明專利]基于無線射頻識別技術的檢測糧食水分含量的裝置及方法

有效

• 申請號: 201110106708.1
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN102759535A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 李其均;王宏偉;王曉華;汪柳平
• 申請（專利權）人: 航天信息股份有限公司
• 主分類號: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04;G01S13/75;G01R27/26;G06K17/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;張愛蓮

1.一種基于無線射頻識別技術的檢測糧食水分含量的裝置，其特征在于，包括讀寫器、有源電子標簽、殼體、平面吸波材料、進料控制模塊、平掃器具、測距器具和控制模塊，其中，

所述讀寫器，其上安裝有天線，與所述控制模塊連接，并實時向所述控制模塊發送信號，該信號攜帶所述讀寫器是否能接收到來自所述有源電子標簽的應答信號的信息；

所述平面吸波材料附著于所述殼體內壁；

所述讀寫器安裝于所述殼體的上表面內側，所述讀寫器的幾何中心與所述殼體的上表面圓心重合；

所述有源電子標簽位于所述殼體下表面內側，所述有源電子標簽的幾何中心與所述殼體的下表面的中心重合；

所述讀寫器的天線正對所述有源電子標簽；

所述進料控制模塊，與所述控制模塊連接，用于控制待測糧食進料開關與進料速度；

所述平掃器具，用于保持糧食表面、所述讀寫器的表面與所述有源電子標簽的表面平行；

所述測距器具，與所述控制模塊連接，實時測量所述殼體內糧食上表面與底層的有源電子標簽之間的距離，并將該距離上傳至所述控制模塊；

所述控制模塊，用于根據來自所述讀寫器的信號以及來自所述測距器具的距離，向所述進料控制模塊發出控制信號，所述進料控制模塊根據該控制信號而控制進料口的開關以及進料速度，并所述控制模塊根據該來自讀寫器的信號攜帶的信息從“所述讀寫器能接收到來自所述有源電子標簽的應答信號”與“所述讀寫器不能接收到來自所述有源電子標簽的應答信號”之間互換時的距離，以及預先存儲的校準回歸曲線，得到當前糧食水分含量。

2.如權利要求1所述的基于無線射頻識別技術的檢測糧食水分含量的裝置，其特征在于，

所述控制模塊包括中間件和上位機，所述中間件和所述上位機相互連接；

所述中間件分別與所述讀寫器和所述測距器具連接，用于處理來自所述讀寫器的信號和來自所述測距器具的距離，并將處理后的數據傳送至所述上位機。

3.如權利要求1或2所述的基于無線射頻識別技術的檢測糧食水分含量的裝置，其特征在于，

所述殼體是由金屬鋁或銅圍成密閉的筒狀金屬殼體；

所述平面吸波材料附著于所述殼體內壁，并圍成倒置梯形筒狀空間，用以吸收所述殼體內側面反射的電磁波。

4.如權利要求3所述的基于無線射頻識別技術的檢測糧食水分含量的裝置，其特征在于，所述讀寫器為2.45GHz頻段RFID讀寫器，所述有源電子標簽是2.45GHz頻段RFID有源電子標簽。

5.一種基于無線射頻識別技術的檢測糧食水分含量的方法，其基于如權利要求1所述的裝置，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：平掃器具保持殼體內糧層上表面呈水平狀態；

步驟2：控制模塊控制進料控制開關開始進料；

步驟3：測距器具實時測量所述殼體內糧食上表面與底層的有源電子標簽之間的距離，讀寫器實時向控制模塊發送信號，該信號攜帶所述讀寫器是否能接收到的來自所述有源電子標簽的應答信號的信息；

步驟4：所述控制模塊根據來自所述讀寫器的信號以及來自所述測距器具的距離，向所述進料控制模塊發出控制信號，所述進料控制模塊根據該控制信號而控制進料口的開關以及進料速度，并當該來自讀寫器的信號攜帶的信息在“所述讀寫器能接收到來自所述有源電子標簽的應答信號”與“所述讀寫器不能接收到來自所述有源電子標簽的應答信號”之間互換時，轉向步驟5；

步驟5：所述控制模塊根據當前測距器具測量得到的殼體內糧食上表面與底層的有源電子標簽之間的距離，以及預先存儲的校準回歸曲線，得到當前糧食水分含量。

6.根據權利要求5所述的基于無線射頻識別技術的檢測糧食水分含量的方法，其特征在于，步驟5包括以下步驟：

步驟51，控制模塊根據當前測距器具測量得到的殼體內糧食上表面與底層的有源電子標簽之間的距離，計算出當前糧層的介電常數ε_r；

步驟52，控制模塊根據當前糧層介電常數ε_r，以及預先存儲的校準回歸曲線，得到當前糧層的水分含量。

7.如權利要求6所述的基于無線射頻識別技術的檢測糧食水分含量的方法，其特征在于，所述讀寫器為2.45GHz頻段RFID讀寫器，所述有源電子標簽是2.45GHz頻段RFID有源電子標簽。