[發明專利]一種重量含水率測量方法及裝置

有效

• 申請號: 201810317265.2
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108956719B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 張紅艷;閻躍鵬;章奕
• 申請（專利權）人: 北京七芯中創科技有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

本發明公開了一種重量含水率測量方法及裝置，屬于數據測量及處理技術領域。所述方法包括：確定不同溫度及密度的被測物體的重量含水率與傳感器的輸出數據的對應關系；當接收到被測物體的重量含水率時，將其作為基準重量含水率，讀取對應的溫度及傳感器的輸出數據，并分別作為基準溫度和基準輸出數據；根據對應關系、基準重量含水率、基準溫度及基準輸出數據，確定密度系數，并定期更新密度系數；當測量被測物體的重量含水率時，讀取當前被測物體的溫度及對應的傳感器的輸出數據，分別作為當前溫度和當前輸出數據，根據當前溫度、當前輸出數據及當前的密度系數確定被測物體當前的重量含水率。本發明中，減少或消除了溫度及密度對測量精度的影響。

技術領域

本發明涉及數據測量及處理技術領域，尤其涉及一種重量含水率測量方法及裝置。

背景技術

目前，如糧食、木材屑、糖果粉、紙屑等的重量含水率測量方法，通常分為直接測量法和間接測量法；其中，直接測量法是一種基準法，是將被測物體熱干燥后直接測出其中的含水量，其檢測準確度高，但不適用于現場和在線檢測；間接測量法是通過測量與水分變化相關的物理量來得到水分含量，常見的是基于靜電電容式傳感器的水分測量方法，其等效電路如圖1所示，其測量原理具體為：當被測物體的重量含水率發生變化時，引起介電常數變化，從而引起測量回路中的靜電電容發生變化，檢測該電容的變化，得到傳感器的輸出，即正規化頻率(Scaled Frequency，簡稱SF)，而后根據確定的SF推導出被測物體的重量含水率；其中，根據確定的 SF推導出被測物體的重量含水率的過程，則是根據預先實驗得到的重量含水率M 與SF之間的關系近似式，例如SF＝AM^B+C，以及預先存儲的A、B、C的值推導出被測物體的重量含水率；然而，該測量方法中，當被測物體的密度或者溫度發生變化時，則會引起測量誤差，導致測量結果不準確。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供一種重量含水率測量方法及裝置。

第一方面，本發明提供一種重量含水率測量方法，包括：

確定不同溫度及密度的被測物體的重量含水率與傳感器的輸出數據之間的對應關系；

當接收到所述被測物體的重量含水率時，將接收到的重量含水率作為基準重量含水率，讀取所述基準重量含水率對應的溫度及傳感器的輸出數據，并分別作為基準溫度和基準輸出數據；

根據所述對應關系、所述基準重量含水率、所述基準溫度及所述基準輸出數據，確定密度系數，并根據所述密度系數隨時間的變化，定期更新所述密度系數；

當測量所述被測物體的重量含水率時，讀取當前所述被測物體的溫度及對應的傳感器的輸出數據，并分別作為當前溫度和當前輸出數據，根據所述當前溫度、所述當前輸出數據及當前的密度系數計算所述被測物體當前的重量含水率。

可選地，所述確定不同溫度及密度的被測物體的重量含水率與傳感器的輸出數據之間的對應關系，具體包括：

分別測量不同溫度的高密度被測物體和低密度被測物體的重量含水率及對應的傳感器的電容變化，根據所述電容變化得到傳感器的輸出數據，并將測量的各重量含水率及對應的各傳感器的輸出數據建立關聯，生成不同溫度的高密度被測物體和低密度被測物體的第一基準曲線及第一基準值對應表并保存。

可選地，所述根據所述對應關系、所述基準重量含水率、所述基準溫度及所述基準輸出數據，確定密度系數，具體包括：

在所述第一基準值對應表中查找所述基準溫度所在第一區間的起始溫度和截止溫度，并分別作為第一參考溫度和第二參考溫度；

根據所述第一參考溫度下高密度被測物體及低密度被測物體的第一基準曲線，分別確定被測物體的重量含水率為所述基準重量含水率時，對應的傳感器的輸出數據并對應作為第一輸出數據和第二輸出數據；