[實用新型]一種透射式微波水分檢測裝置

有效

• 申請號: 201320000760.3
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN203011859U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 葛學海;張立功;陳鵬;陳榮
• 申請（專利權）人: 開封市測控技術有限公司
• 主分類號: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 童冠章

技術領域

本實用新型涉及水分檢測裝置，特別是用于檢測皮帶輸送機上煤炭水分的一種透射式微波水分檢測裝置。

背景技術

目前，根據煤炭市場多樣化的需求，要求煤炭企業生產出不同品種、不同質量的煤炭產品，煤炭品種和質量的關鍵指標是灰分，而煤炭水分又是影響煤炭灰分檢測的重要因素之一，在檢測灰分時引入水分將有助于提高灰分檢測準確性。目前采用微波檢測煤炭水分含量有反射法，透射法。用反射法檢測水分，要求傳感器與煤炭料層距離很近，距離基本不變，而且粒度要相對均勻，這就使得煤炭水分在線檢測使用反射法受到極大限制。透射式水分檢測原理為：微波射向物質時，要發生散射、反射、吸收和透射，經物質吸收透射后的微波功率進行了衰減。由于水的介電常數遠大于煤炭的介電常數，因此當微波經過煤炭后，微波功率的衰減量主要與其中的含水量有關，對于特定頻段的微波其衰減量與煤炭中的一定范圍內水分含量成線性關系，測定微波經過煤炭后的功率衰減量就能夠計算出煤炭中的水分含量。實踐中，通常是通過傳統的烘干法取得標準水分，用標準水分對微波透射法檢測水分的計算模型進行修正并刻度，最終通過檢測微波功率衰減得到準確的煤炭水分含量。實踐表明現有的微波透射法為了使微波透過煤炭料層并有一個最佳的功率衰減量，采用了較高的微波功率和選用最佳工作頻率，這時微波功率穩定性及空氣中的濕度的變化對水分檢測準確性的影響不可忽視，導致透射法檢測煤炭水分含量精度較低。因此，研制一種受濕度影響小、精度高的微波水分檢測裝置是急需解決的問題。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種透射式微波水分檢測裝置，可有效解決微波透射法檢測煤炭水分精度較低的問題。

本實用新型解決的技術方案是，包括皮帶、微波發射器和微波接收器，微波發射器裝在上皮帶和下皮帶之間，主微波接收器和副微波接收器均裝在上皮帶上方，主微波接收器的喇叭口與微波發射器的喇叭口相對，副微波接收器的喇叭口與主微波接收器的喇叭口向下位于同一高度，呈向外傾斜裝在主微波接收器的一側。

本實用新型結構新穎獨特，簡單合理，排除了由于發生器微波發射功率變化、空氣濕度變化對水分含量測定精度的影響，顯著提高了水分檢測的精度，使用效果好，是微波水分檢測裝置上的創新。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構圖。

圖2為本實用新型的工作原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細說明。

由圖1給出，本實用新型包括皮帶、微波發射器和微波接收器，微波發射器4裝在上皮帶3和下皮帶5之間，主微波接收器1和副微波接收器6均裝在上皮帶3上方，主微波接收器1的喇叭口與微波發射器4的喇叭口相對，副微波接收器6的喇叭口與主微波接收器1的喇叭口向下位于同一高度，呈向外傾斜裝在主微波接收器1的一側。

為保證使用效果，所述的微波發射器4的喇叭口大于主微波接收器1的喇叭口；

所述的微波發射器4的喇叭口與上皮帶3的距離為3-5cm；

所述的微波發射器4的喇叭口與主微波接收器1、副微波接收器6的喇叭口的距離為40-60cm；

所述的主微波接收器1喇叭口的邊部直線延長線位于上皮帶3上的煤炭料層2的邊緣位置（見圖1虛線所示）。

本實用新型使用時，微波發射器4置于上皮帶3上的煤炭料層2正下方，微波源產生的微波信號依次經隔離器、定向耦合器、移相器、衰減器和隔離器傳到微波發射器4進行發射，主微波接收器1和副微波接收器6接收到微波分別依次經隔離器、放大器、檢波器傳到信號處理器進行處理，最后傳入人機接口。微波源產生的微波信號經隔離器、定向耦合器后其中一部分經精密移相器、精密衰減器傳入信號處理器（如圖2所示）。微波發射器裝在上、下皮帶之間，主微波接收器裝在上皮帶的上方，主微波接收器與微波發射器的喇叭口相對，副微波接收器在上皮帶上方，位于主接收器一側與主接收器在同一高度。微波發射器的喇叭口大于接收器的喇叭口，使其發射的微波一部分經過煤炭料層2吸收衰減后進入主微波接收器，一部分不經過煤炭料層進入副微波接收器。微波發射器與上皮帶保持3~5厘米距離，以皮帶運行時不接觸上皮帶距離越小越好，主、副微波接收器喇叭口下沿與微波發射器之間距離在40~60厘米之間，副微波接收器的喇叭口不與發射器喇叭口正對，且向外傾斜一個角度，目的是接收不經過煤炭料層衰減的微波，這一角度要根據皮帶機上的煤炭料層寬度調整。主微波接收器接收透過煤炭料層衰減的微波，檢波處理、AD采樣，然后按照水分含量計算模型計算得出水分含量。副微波接收器接收不透過煤炭料層沒有衰減的部分微波，其接收到的微波功率隨發射器發出微波功率成比例變化，隨空氣的濕度大小線性變化。儀表實時采樣副微波接收器微波信號，根據此信號實時修正水分運算的零值數據，排除了由于微波發射器微波發射功率變化、空氣濕度變化對水分含量測定精度的影響，顯著提高水分檢測的精度。