[實(shí)用新型]基于微波相位變化測量造紙毛毯濕度的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420059004.2
• 申請日: 2014-02-08
• 公開（公告）號: CN203786055U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周駿;謝宗國;戴永君;周興富;陽安源;廖潔
• 申請（專利權(quán)）人: 四川環(huán)龍技術(shù)織物有限公司
• 主分類號: G01N22/04
• 分類號: G01N22/04
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種測量設(shè)備，尤其是涉及一種基于微波相位變化測量造紙毛毯濕度的裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)研究的發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步水分的定量分析已被列為各類物質(zhì)理化分析的基本項(xiàng)目之一，作為各類物質(zhì)的一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)。?紙張水分含量對印刷影響很大，水分太低，紙質(zhì)發(fā)脆，印刷中易產(chǎn)生靜電；含量過高，將會使油墨難以干燥。水分變化對紙的各種特性影響也很大，隨著水分的變化，其定量、抗張強(qiáng)度、柔韌性、耐折度等都將發(fā)生變化，紙張尺寸也會發(fā)生伸縮，甚至發(fā)生卷曲、翹邊、起皺、荷葉邊等現(xiàn)象。

紙張水分分析在工業(yè)生產(chǎn)活動中占有相當(dāng)重要的地位。目前常用的測量物料水分的方法包括：烘干法、中子法、電容法、紅外反射法和微波法等。這些方法都有一些產(chǎn)品，但都存在一些缺點(diǎn)。

烘干法：將樣品在規(guī)定條件下加熱，把其中的水分蒸發(fā)掉，再稱量剩下的干物質(zhì)的質(zhì)量，與初始總質(zhì)量進(jìn)行比較確定水分含量。這種方法原理簡單且能夠得到物料水分的準(zhǔn)確值，但是這種方法制作樣品復(fù)雜，耗時(shí)長。

中子法：通常采用中子慢化法和快中子穿透的方法測量物料中氫元素的含量，再根據(jù)氫元素的含量確定水分含量。這種方法的問題是容易受到物料中有機(jī)物影響，而且放射源會輻射中子，存在輻射防護(hù)問題。

電容法：通過測量物料的電導(dǎo)率確定物料的水分含量。這種方法容易受物料本身特性、物料粒度、物料堆積密度等的影響，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。?

紅外反射法：根據(jù)在某些波長的條件下，水對紅外光的吸收大于其他波段來測量物料的水分含量。這種方法存在的問題是只能測量淺表面的水分，對于較厚的物料無法準(zhǔn)確測量。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對紙張材料的加工處理提出了新的更高的要求。作為關(guān)鍵工藝參數(shù)，濕度的在線檢測倍受關(guān)注，它直接影響到工藝的可靠性、優(yōu)良性。為此國家明確指出，用先進(jìn)技術(shù)提升、改造造紙等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，提升技術(shù)勢在必行。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于微波相位變化測量造紙毛毯濕度的裝置。本實(shí)用新型根據(jù)水的極化特性，讓造紙毛毯或者紙張通過微波測量裝置，通過測量微波通過含水造紙毛毯或者紙張前后的相位變化，亦可測量出造紙毛毯或者紙張的水含量。綜上其設(shè)計(jì)合理、精確度高、成本較低、通用性好、工作效率高，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：基于微波相位變化測量造紙毛毯濕度的裝置，其特征在于:包括微波發(fā)生器和與所述微波發(fā)生器相連的鑒相器、定向耦合，所述定向耦合通過檢波器與鑒相器相連，所述鑒相器與低通濾波器相連，所述低通濾波器依次與輸出接口、數(shù)據(jù)采集卡和PC機(jī)相連，所述定向耦合與微波天線相接，所述微波天線與微波反射板相對安裝，所述微波天線與微波反射板之間通過樣品。

上述的一種基于微波相位變化測量造紙毛毯濕度的裝置，其特征是：所述微波發(fā)生器為型號AV1486的微波信號發(fā)生器。

上述的一種基于微波相位變化測量造紙毛毯濕度的裝置，其特征是：所述鑒相器為異或門鑒相電路。

上述的一種基于微波相位變化測量造紙毛毯濕度的裝置，其特征是：所述檢波器為運(yùn)放組成的精密檢波電路。

上述的一種基于微波相位變化測量造紙毛毯濕度的裝置，其特征是：所述微波天線為喇叭形。

采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本實(shí)用新型根據(jù)水的極化特性，讓造紙毛毯或者紙張通過微波測量裝置，通過測量微波通過含水造紙毛毯或者紙張前后的相位變化，亦可測量出造紙毛毯或者紙張的水含量，提出了一種新的測量方法——微波相位比較法。

2、本實(shí)用新型基于此方法設(shè)計(jì)了測量裝置，采用了二次透射測量即反射法，對樣品進(jìn)行測量，這比傳統(tǒng)的一次透射具有更好的測量準(zhǔn)確性。

?綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、精確度高、成本較低、通用性好、工作效率高，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型的異或門鑒相波形圖。

圖3為本實(shí)用新型的鑒相器輸出平均電壓????????????????????????????????????????????????波形圖。

附圖標(biāo)記說明:

其中：

1、微波發(fā)生器；2、鑒相器；3、低通濾波器；4、檢波器；

5、輸出接口；6、定向耦合；7、數(shù)據(jù)采集卡；

8、微波天線；9、PC機(jī)；10、樣品；11、微波反射板。

具體實(shí)施方式