[發明專利]多孔性物質含水率測定模型及其構建方法與應用

無效

• 申請號: 201110347467.X
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102621194A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 段鐵城;胡建東;胡小寧;吳建中;賈芳;衡麗沙
• 申請（專利權）人: 河南農大迅捷測試技術有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;G01N5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多孔性物質含水率測定模型，包括以下方程式：

ΔU＝A+BΔK????I，

W＝[(1-Q2)M-K2]/K2[(M/ρ)-1]II；

W＝[(1-Q1)M-K1]/K1[(M/ρ)-1]III；

Q2-Q1＝A/JV????IV；

上述式中，式I中ΔK為置于電容傳感器容器內的待測多孔性物質的虛密度或容重變化量，ΔU為對應于該ΔK的電壓/電容的變化量ΔU；W為含水率；K1、K2分別為電容傳感器的容器內的待測多孔性物質的虛密度改變前后的容重；M為電容傳感器的容器內的待測多孔性物質的相對于水的比重；ρ為水的密度；Q1、Q2為與式I中的系數A或/和常數B有關的參數；J為電容傳感器常數；V為電容傳感器容器的容積；ε為標準物質介電常數；

上述式II、式III聯立迭代求解，或聯合應用式I、式II、式III、式IV求解參數Q1、Q2，再代入式II或式III即得待測多孔物質的含水率。

2.一種多孔性物質含水率測定模型的構建方法，包括以下步驟：

(1)取待測多孔性物質放置一電容傳感器的容器中，改變該容器內的待測多孔性物質的虛密度或容重，測量或計算其虛密度或容重改變前后的容重和輸出的電壓/電容，差減獲得容重變化量ΔK以及電壓/電容的變化量ΔU；

(2)該電容傳感器的容器內的待測多孔性物質的容重變化量ΔK和電壓/電容的變化量ΔU具有如下的線性函數關系：

ΔU＝A+BΔK????I，

根據改變該電容傳感器的容器內的待測多孔性物質的虛密度或容重所獲得的一系列的ΔU值和ΔK值進行線性回歸、試驗驗證或數學計算的方法求解出A、B；

(3)將上述線性方程式與下述方程聯立即構成多孔性物質含水率的測定模型：

W＝[(1-Q2)M-K2]/K2[(M/ρ)-1]II；

W＝[(1-Q1)M-K1]/K1[(M/ρ)-1]III；

Q2-Q1＝A/JVεIV；

式中，W為含水率；K1、K2分別為電容傳感器的容器內的待測多孔性物質的虛密度改變前后的容重；M為電容傳感器的容器內的待測多孔性物質的比重；ρ為水的密度；Q1、Q2為與式I中的系數A或/和常數B有關的參數；J為電容傳感器常數；V為電容傳感器容器的容積；ε為標準物質介電常數。

3.根據權利要求1所述的多孔性物質含水率測定模型的構建方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，改變待測多孔性物質的虛密度或容重的方式為振動、壓縮或充氣/抽氣中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的多孔性物質含水率測定模型的構建方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，ΔU為改變容重前后的電容或電壓的差值，即ΔU＝U₂-U₁，其中U₂為經下式修正的值：

U₂＝U₂’-(U₁’-U₁)K₂/K₁，

式中U₂’、U₁’分別為填補待測多孔性物質至電容傳感器容器裝滿時和壓縮后未填補待測多孔性物質時的實測電壓或電容，K₁、K₂分別是虛密度改變前后的容重。

5.權利要求1所述多孔性物質含水率測定模型的在多孔性物質含水率測定中的應用。

6.權利要求1所述多孔性物質含水率測定模型在多孔性物質含水率測定裝置中的應用。