[發(fā)明專利]一種提高微波測量廢紙包水分精度的裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011195170.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN112505069A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔文;馬兆軍;汪明華;劉倩;周琦;段鵬;王逾;朱文驍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東蓋特航空科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N22/04
• 分類號(hào): G01N22/04
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強(qiáng)

本公開提供了一種提高微波測量廢紙包水分精度的裝置及方法，至少包括檢測單元和控制終端，檢測單元至少包括收發(fā)信機(jī)、通信控制模塊以及微波轉(zhuǎn)換模塊，收發(fā)信機(jī)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，發(fā)射機(jī)至少包括三個(gè)頻率通道，待測紙包設(shè)置在發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間，通信控制模塊與控制終端通信，微波轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)通信控制模塊的指令控制通道切換；接收機(jī)與發(fā)射機(jī)配合進(jìn)行檢波與鑒相并輸出各個(gè)通道的功率衰減值和相位變化值，控制終端根據(jù)接收到的各個(gè)通道的功率衰減值和相位變化值，得到被測紙包的水分值；本公開采用多頻對(duì)射方式，結(jié)合能量衰減和相位變化，通過智能算法對(duì)多頻測量結(jié)果進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)紙包水分測量的更高精度的測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及紙包水分測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高微波測量廢紙包水分精度的裝置及方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)，并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

廢紙回收再利用是全球紙頁最重要的原料來源，廢紙回收的結(jié)算成本是造紙業(yè)、廢紙回收行業(yè)最主要的生產(chǎn)成本。因此廢紙的含水量是最重要的結(jié)算指標(biāo)之一，也是貿(mào)易雙方爭議最多、漏洞最多的環(huán)節(jié)。

本公開發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的廢紙包水分測量方法包括烘干稱重法、紅外插針法和2.4GHz微波測量法。烘干稱重法測量精度高，但烘箱設(shè)備要求高、耗電多、耗時(shí)長；紅外插針法可快速得到水分值，但只測量了局部，無法代表全局，并且因紙包包扎緊密，儀器插針容易折斷。

2.4GHz微波測量法克服了上述問題，不用拆包，測量速度快，可取得紙包的平均水分，但該種測量方法只考慮了微波信號(hào)經(jīng)過含水紙包后的能量衰減值，未考慮相位變化；測量受紙包的壓實(shí)程度、微波天線與紙包距離、外部溫濕度等環(huán)境因素影響較大，精度偏低，一般在5％左右，無法達(dá)到測量要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開提供了一種提高微波測量廢紙包水分精度的裝置及方法，采用多頻對(duì)射方式，結(jié)合能量衰減和相位變化，通過智能算法對(duì)多頻測量結(jié)果進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)紙包水分測量的更高精度的測量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術(shù)方案：

本公開第一方面提供了一種提高微波測量廢紙包水分精度的裝置。

一種提高微波測量廢紙包水分精度的裝置，至少包括檢測單元和控制終端；

檢測單元至少包括收發(fā)信機(jī)、通信控制模塊以及微波轉(zhuǎn)換模塊，收發(fā)信機(jī)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，發(fā)射機(jī)至少包括三個(gè)頻率通道，待測紙包設(shè)置在發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間，通信控制模塊與控制終端通信，微波轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)通信控制模塊的指令控制通道切換；

接收機(jī)與發(fā)射機(jī)配合進(jìn)行檢波與鑒相并輸出各個(gè)通道的功率衰減值和相位變化值，控制終端根據(jù)接收到的各個(gè)通道的功率衰減值和相位變化值，得到被測紙包的水分值。

作為可能的一些實(shí)現(xiàn)方式，所述發(fā)射機(jī)包括三個(gè)通道，分別對(duì)應(yīng)1GHz、2GHz和3Ghz三個(gè)頻率。

作為可能的一些實(shí)現(xiàn)方式，還包括接收天線、發(fā)射天線和饋線，接收天線和發(fā)射天線分別通過饋線與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)連接。

作為進(jìn)一步的限定，接收天線和發(fā)射天線均為無源平板天線，兩者參數(shù)完全一致。

作為進(jìn)一步的限定，接收天線和發(fā)射天線均的頻率范圍為800M～3.5GHz，水平及垂直方向角均小于20°。

作為進(jìn)一步的限定，發(fā)射機(jī)通過微波開關(guān)連接三副天線，根據(jù)控制終端的指令以預(yù)設(shè)速度進(jìn)行循環(huán)通道切換，每個(gè)通道分別發(fā)射不同頻率信號(hào)。

作為可能的一些實(shí)現(xiàn)方式，還包括與控制終端通信的顯示模塊，被配置為實(shí)時(shí)顯示被測紙包水分值和/或工作狀態(tài)。

本公開第二方面提供了一種提高微波測量廢紙包水分精度的方法。