[發明專利]一種在線測量固體含水率的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810975984.3
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109100396B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 王東興;陳麒麟;張紀紅;楊鵬;李文博
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種在線測量固體含水率的裝置，包括檢測裝置支架，所述檢測裝置支架安裝在測量現場，其位置應保證下述電極機構位于傳輸機構所傳輸的固體的上方，且不測量時不與所述固體接觸；

其特征在于，還包括電極機構、電極驅動機構、水平滑臺、固體檢測開關和控制系統；

所述電極機構包括相互絕緣的第一電極和第二電極，所述第一電極和第二電極的底面對齊，并且平行于傳輸機構放置所述固體的平面，所述第一電極和第二電極均連接到所述控制系統；并且，所述電極機構還包括一塊電極安裝板、兩根電極導柱、一個電極導柱左支架、一個電極導柱右支架、兩個左螺栓形導套、兩個右螺栓形導套、兩個導套螺母和四個電極機構彈簧，電極導柱左支架和電極導柱右支架固定于電極安裝板的兩側，電極導柱固定于電極導柱左支架和電極導柱右支架上，電極導柱的軸線的方向與所述傳輸機構的運動方向平行；第一電極和第二電極上沿著平行于其底面的方向各設置兩個通孔，第一電極和第二電極平行放置，底面對齊，兩個導套螺母放置在第一電極和第二電極之間，兩個左螺栓形導套的直徑小的部分穿過第一電極上的兩個通孔與位于第一電極和第二電極之間的兩個導套螺母實現螺紋連接，導套螺母上的螺紋孔為通孔，兩個右螺栓形導套的直徑小的部分穿過第二電極上的兩個通孔與位于第一電極和第二電極之間的兩個導套螺母實現螺紋連接，兩個左螺栓形導套、兩個導套螺母和兩個右螺栓形導套把第一電極和第二電極固定連接在一起，形成一個電極組合體；導套螺母中間有孔，左螺栓形導套和右螺栓形導套的中間有孔，兩根所述電極導柱穿過所述電極組合體上左螺栓形導套、導套螺母和右螺栓形導套上的孔，所述電極組合體可以沿著兩根所述電極導柱直線移動；在電極導柱左支架與兩個左螺栓形導套的螺栓頭之間放置兩個處于壓縮狀態的電極機構彈簧，所述電極機構彈簧為圓彈簧，套在電極導柱上，在電極導柱右支架與兩個右螺栓形導套的螺栓頭之間也放置兩個處于壓縮狀態的電極機構彈簧，實現所述電極組合體沿著電極導柱的軸線方向的柔性約束；所述左螺栓形導套、導套螺母和右螺栓形導套使用絕緣材料，所述第一電極和第二電極與電極安裝板之間留有間隙，實現所述第一電極與第二電極間的絕緣；

所述電極驅動機構包括電極驅動機構電機、電極驅動旋轉變直線運動機構、電極驅動機構導軌、第一滑塊、第二滑塊、第一滑塊連接件、第二滑塊連接件、限位柱、電極驅動機構彈簧、電極驅動機構零位開關、電極驅動機構底座和壓力檢測開關，所述電極驅動機構電機為脈沖信號控制的電機，所述電極驅動機構電機和所述電極驅動機構導軌固定安裝在所述電極驅動機構底座上，所述電極驅動機構導軌的方向垂直于傳輸機構放置所述固體的平面，所述第一滑塊和第二滑塊都安裝在所述電極驅動機構導軌上，可沿所述電極驅動機構導軌直線運動，第二滑塊位于第一滑塊的下方，所述電極驅動旋轉變直線運動機構連接電極驅動機構電機和第一滑塊，將電極驅動機構電機的旋轉運動轉變為第一滑塊沿電極驅動機構導軌的直線運動，在第一滑塊和第二滑塊上分別固定安裝第一滑塊連接件和第二滑塊連接件，在所述第一滑塊連接件和第二滑塊連接件之間沿著平行于所述電極驅動機構導軌的方向安裝限位柱和電極驅動機構彈簧，所述限位柱的一端與第二滑塊連接件固定，另一端限位套裝于第一滑塊連接件上并使得所述限位柱能夠相對第一滑塊連接件上下滑動，所述限位柱用于限定第一滑塊連接件和第二滑塊連接件之間的最大距離，電極驅動機構彈簧套裝于所述限位柱上，在所述第一滑塊與第二滑塊之間安裝壓力檢測開關，或在第一滑塊連接件和第二滑塊連接件之間安裝壓力檢測開關，所述壓力檢測開關固定安裝在第一滑塊、第一滑塊連接件、第二滑塊和第二滑塊連接件任意之一上，其安裝位置應保證當所述第一電極和第二電極壓向所述固體的力達到設定值時，所述壓力檢測開關的輸出狀態改變，所述壓力檢測開關的輸出連接到所述控制系統，所述電極驅動機構零位開關固定安裝在電極驅動機構底座上，用于檢測所述第一滑塊的直線位移的零位移點，其輸出連接所述控制系統；

所述電極機構固定安裝于所述第二滑塊連接件的下側；電極安裝板固定安裝于所述第二滑塊連接件的下方，工作狀態下，第一電極和第二電極位于電極安裝板的下方，其底面平行于傳輸機構放置所述固體的平面；

所述水平滑臺包括水平滑臺電機、水平滑臺旋轉變直線運動機構、水平滑臺導軌、水平滑臺滑塊、水平滑臺零位開關和水平滑臺底座，所述水平滑臺電機和水平滑臺導軌均固定安裝于水平滑臺底座，所述水平滑臺導軌的方向平行于所述傳輸機構輸送所述固體的方向，所述水平滑臺電機為速度可控的電機，其輸出軸與水平滑臺旋轉變直線運動機構連接，并通過水平滑臺旋轉變直線運動機構驅動水平滑臺滑塊沿著水平滑臺導軌直線運動，所述水平滑臺零位開關固定安裝于水平滑臺底座或檢測裝置支架上，用于檢測所述水平滑臺滑塊的直線位移的零位移點，其輸出連接所述控制系統；

所述電極驅動機構底座固定安裝在所述水平滑臺滑塊上；

所述水平滑臺底座固定安裝在所述檢測裝置支架上，位于所述傳輸機構的上方；

所述固體檢測開關固定安裝在所述傳輸機構的支架上或檢測裝置支架上，位于所述第一電極和第二電極的后方，即所述固體先經過固體檢測開關，然后才到達所述第一電極和第二電極的下方；所述固體檢測開關的安裝高度須保證能夠檢測到所述固體，其輸出連接控制系統；

所述控制系統包括計算機、顯示器、電阻測量電路和兩個電機驅動器；所述電阻測量電路包括一個分壓電阻和一個跟隨器，所述跟隨器由運算放大器實現，所述分壓電阻一端接電源，另一端接一個所述電極和跟隨器的輸入，另一個所述電極接地，跟隨器的輸出接至所述計算機；所述固體檢測開關、壓力檢測開關、水平滑臺零位開關、電極驅動機構零位開關均接至所述計算機；兩個電機驅動器的控制端均接至所述計算機，另一端分別接電極驅動機構電機和水平滑臺電機；

上述表述中，所述前后是指所述固體傳輸的方向為向前，傳輸的反方向為后。