[發明專利]基于微波透射法的儲運油泥含水率檢測裝置及其檢測方法

在審

• 申請號: 201410372635.4
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104267046A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 周洪亮;童艷萍;金余其;張宏建;劉志祥
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04;G01N35/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種基于微波透射法的儲運油泥含水率檢測裝置，其特征在于包括順次連接的微波測量部分、信號處理部分以及智能控制部分，?

微波測量部分包括順次相連的微波信號源、調制開關、發送天線、樣品容器、接收天線、檢波器；信號處理部分包括順次相連的選頻放大模塊、真有效值檢測模塊、A/D轉換模塊；智能控制部分包括MSP430單片機控制系統、LCD顯示模塊、RS232串口模塊以及電源模塊，MSP430單片機控制系統分別與LCD顯示模塊、RS232串口模塊相連，電源模塊供電。

2.根據權利要求1所述的儲運油泥含水率檢測裝置，其特征在于所述的信號處理部分采用選頻放大和真有效值檢測相結合的方法，選頻放大模塊是由OP4177芯片及電阻電容構成的雙二階環型帶通濾波器，其中心頻率、帶通增益、品質因素的值可單獨改變且互不影響，真有效值檢測模塊是由AD637芯片及其外圍電路組成，AD637是一種真有效值轉換芯片，無論輸入波形的振幅、頻率或形狀如何，都將產生與其輸入電壓的真有效值相等的直流輸出電壓。

3.根據權利要求1所述的儲運油泥含水率檢測裝置，其特征在于所述的發送天線、樣品容器、接收天線順次垂直連接，即檢測裝置采用垂直透射法。

4.根據權利要求1所述的儲運油泥含水率檢測裝置，其特征在于所述的樣品容器采用聚四氟乙烯材料。

5.根據權利要求1所述的儲運油泥含水率檢測裝置，其特征在于所述的MSP430單片機控制系統采用超低功耗MSP430F149芯片。

6.一種實施如權利要求1所述裝置的基于微波透射法的儲運油泥含水率檢測方法，其特征在于包括如下步驟：

1)取一系列含水率已知的標準儲運油泥樣品，經過攪拌、加熱預處理，使其溫度恒定在40℃，達到均勻、可流動的狀態，然后利用檢測裝置測量微波透射率，得到不同含水率標準儲運油泥樣品的微波透射率

2)建立儲運油泥含水率與微波透射率之間的測量模型；

3)對于未知含水率的儲運油泥，經過與步驟1）相同的攪拌、加熱預處理，再利用檢測裝置測量微波透射率，代入步驟2)中得到的測量模型，推算出含水率。

7.?如權利要求7所述的基于微波透射法的儲運油泥含水率檢測方法，其特征在于所述的利用檢測裝置測量微波透射率的方法包括如下步驟：

1）將待檢測儲運油泥樣品經過攪拌、加熱預處理，使其溫度恒定在40℃，達到均勻、可流動的狀態，然后將其倒入樣品容器中；

2）微波信號源產生功率為100mW，頻率為9.4GHz的微波信號，該信號通過調制開關進行1kHz方波調制，再由發送天線發送出去，信號透射過樣品后，由接收天線接收衰減后的微波信號，再由檢波器將功率信號轉換成電信號送至信號處理部分；

3）選頻放大模塊將檢波器輸入的電信號進行選頻濾波以及幅值放大，真有效值檢測模塊輸出選頻放大后的信號的真有效值，最后通過A/D轉換模塊將電壓模擬信號轉換成數字信號送至智能控制部分；

4）MSP430單片機控制系統通過內置程序對輸入數字信號進行處理，得出相應的微波透射率，在LCD上實時顯示，同時可以通過RS232串口傳輸到上位機。