多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，微波掃描源與隔離器相連接，隔離器與微波諧振腔相連接，微波諧振腔與微波檢測(cè)器和微波混頻器相連接；微波檢測(cè)器通過(guò)微波跟蹤器與掃描信號(hào)發(fā)生器相連接；微波混頻器與微波本振源和高速比較器相連接，微波諧振腔為圓柱狀腔體，腔體內(nèi)設(shè)置有直徑為圓柱腔體直徑五分之一的諧振桿。本實(shí)用新型自動(dòng)定標(biāo)造紙毛毯微波水分測(cè)量裝置，能夠在高速運(yùn)動(dòng)的毛毯上實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，可以提前發(fā)現(xiàn)毛毯水分含量的異常情況，減少因?yàn)閺U紙而造成的生產(chǎn)浪費(fèi)；通過(guò)設(shè)置一級(jí)凸臺(tái)，可以有效的抑制干擾模，使測(cè)試結(jié)果更不易受到其他非測(cè)量模的干擾極大的提高了產(chǎn)品的測(cè)量精度。
【專利說(shuō)明】多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種濕度檢測(cè)裝置，具體的說(shuō)，是涉及一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]造紙毛毯是作為現(xiàn)代造紙技術(shù)的關(guān)鍵耗材，毛毯的寬度可達(dá)10米，長(zhǎng)度可達(dá)上千米。而造紙毛毯中的水分含量又是造紙過(guò)程中非常重要的工藝參數(shù)，其水分含量的大小直接影響成品紙的品質(zhì)。由于造紙毛毯在生產(chǎn)過(guò)程中處于高速連續(xù)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，整塊毛毯是一塊巨型的完整的整體，不能進(jìn)行取樣進(jìn)行離線測(cè)試。目前沒(méi)有專業(yè)的方法對(duì)其進(jìn)行水分含量測(cè)量，更多的只能通過(guò)紙張出來(lái)的效果來(lái)粗略判定毛毯的水分含量情況。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)合理，能夠在高速運(yùn)動(dòng)的毛毯上實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量的一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置。
[0004]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，包括微處理器，微處理器分別與掃描信號(hào)發(fā)生器、溫度傳感器和顯示控制裝置相連接；掃描信號(hào)發(fā)生器與微波掃描源相連接；微波掃描源與隔離器相連接，隔離器與微波諧振腔相連接，微波諧振腔與微波檢測(cè)器和微波混頻器相連接；微波檢測(cè)器與微波跟蹤器相連接，微波跟蹤器與掃描信號(hào)發(fā)生器相連接；微波混頻器與微波本振源和高速比較器相連接，高速比較器與高速計(jì)算器相連接，高速計(jì)算器與微處理器相連接:所述微波諧振腔為圓柱狀腔體，腔體內(nèi)設(shè)置有直徑為圓柱腔體直徑五分之一的諧振桿；圓柱狀腔體外側(cè)上部設(shè)置有一級(jí)凸臺(tái)；所述一級(jí)凸臺(tái)高度為微波諧振腔高度的三分之二至四分之三。
[0005]所述一級(jí)凸臺(tái)外側(cè)上部設(shè)置有二級(jí)凸臺(tái)；所述二級(jí)凸臺(tái)的高度為一級(jí)凸臺(tái)高度的二分之一至三分之二 ；所述微波檢測(cè)器傳感器設(shè)置在二級(jí)凸臺(tái)的中下部。
[0006]本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的有益效果:
[0007]本實(shí)用新型一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，能夠在高速運(yùn)動(dòng)的毛毯上實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，可以提前發(fā)現(xiàn)毛毯水分含量的異常情況，減少因?yàn)閺U紙而造成的生產(chǎn)浪費(fèi)；增加了一級(jí)凸臺(tái)，一級(jí)凸臺(tái)外側(cè)上部設(shè)置有二級(jí)凸臺(tái)，通過(guò)設(shè)置一級(jí)凸臺(tái)和二級(jí)凸臺(tái)，減少了電磁波因?yàn)闇y(cè)量端面的輻射而引起的能量損耗，可以有效的抑制干擾模，使測(cè)試結(jié)果更不易受到其他非測(cè)量模的干擾極大的提高了產(chǎn)品的測(cè)量精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置系統(tǒng)框圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置的微波諧振腔的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本實(shí)用新型一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置的微波諧振腔的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖中主要部件符號(hào)說(shuō)明:
[0012]圖中:
[0013]1、微波諧振腔2、一級(jí)凸臺(tái)
[0014]3、二級(jí)凸臺(tái)4、諧振桿
[0015]5、微波檢測(cè)器傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明:
[0017]附圖1-3可知，多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，包括微處理器，微處理器分別與掃描信號(hào)發(fā)生器、溫度傳感器和顯示控制裝置相連接；掃描信號(hào)發(fā)生器與微波掃描源相連接；微波掃描源與隔離器相連接，隔離器與微波諧振腔I相連接，微波諧振腔I與微波檢測(cè)器和微波混頻器相連接；微波檢測(cè)器與微波跟蹤器相連接，微波跟蹤器與掃描信號(hào)發(fā)生器相連接；微波混頻器與微波本振源和高速比較器相連接，高速比較器與高速計(jì)算器相連接，高速計(jì)算器與微處理器相連接:所述微波諧振腔I為圓柱狀腔體，腔體內(nèi)設(shè)置有直徑為圓柱腔體直徑五分之一的諧振桿4 ;圓柱狀腔體外側(cè)上部設(shè)置有一級(jí)凸臺(tái)2 ;所述一級(jí)凸臺(tái)2高度為微波諧振腔高度的三分之二至四分之三。
[0018]所述一級(jí)凸臺(tái)2外側(cè)上部設(shè)置有二級(jí)凸臺(tái)3 ;所述二級(jí)凸臺(tái)3的高度為一級(jí)凸臺(tái)2高度的二分之一至三分之二 ；所述微波檢測(cè)器傳感器5設(shè)置在二級(jí)凸臺(tái)3的中下部。
[0019]本實(shí)用新型一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，能夠在高速運(yùn)動(dòng)的毛毯上實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，可以提前發(fā)現(xiàn)毛毯水分含量的異常情況，減少因?yàn)閺U紙而造成的生產(chǎn)浪費(fèi)；增加了一級(jí)凸臺(tái)，一級(jí)凸臺(tái)外側(cè)上部設(shè)置有二級(jí)凸臺(tái)，通過(guò)設(shè)置一級(jí)凸臺(tái)和二級(jí)凸臺(tái)，減少了電磁波因?yàn)闇y(cè)量端面的輻射而引起的能量損耗，可以有效的抑制干擾模，使測(cè)試結(jié)果更不易受到其他非測(cè)量模的干擾極大的提高了產(chǎn)品的測(cè)量精度。
[0020]本實(shí)用新型一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，工作流程如下:
[0021]微波掃頻源在處理器的掃頻指令下，通過(guò)掃頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為IOOHz的正弦掃頻信號(hào)。微波掃頻源在該信號(hào)的激勵(lì)下，通過(guò)內(nèi)部的VCO (壓控振蕩器)產(chǎn)生頻率范圍內(nèi)的頻率掃描，fL與fH代表掃描頻率的最低與最高頻率，其頻率值的具體大小是由內(nèi)部的VCO的具體參數(shù)設(shè)定的。本系統(tǒng)的fL與fH分別是2.8GHz與3GHz，即掃頻信號(hào)源以每秒鐘100次的頻率對(duì)信號(hào)進(jìn)行2.SGHz至3GHz的掃描。掃頻信號(hào)通過(guò)隔離器進(jìn)入微波諧振腔中，其中隔離器的作用是抑制由于微波諧振腔發(fā)射的微波信號(hào)，以確保輸出信號(hào)的不受到干擾。
[0022]微波諧振腔是實(shí)際上是一個(gè)Q值約為500的窄帶開腔濾波器，只有“特定頻率”的信號(hào)才能通過(guò)該濾波器。而該“特定頻率”又是隨著開腔面的水分含量而有所變化，本系統(tǒng)就是利用測(cè)量該頻率的變化量從而求得水分含量的。
[0023]本實(shí)用新型一種多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，增加了一級(jí)凸臺(tái)和二級(jí)凸臺(tái)減少了電磁波因?yàn)闇y(cè)量端面的輻射而引起的能量損耗，Q值也進(jìn)一步提高，凸臺(tái)可以有效的抑制TMlll及TM012干擾模，使測(cè)試結(jié)果更不易受到其他非測(cè)量模的干擾。Q值是產(chǎn)品測(cè)量非常重要的參數(shù)，通過(guò)提高的Q值，極大的提高了產(chǎn)品的測(cè)量精度。微波諧振腔的Q值約為500，而Q值的物理定義如下:Q=單位時(shí)間存儲(chǔ)的能力/單位時(shí)間損耗的能力。
[0024]腔體損耗越小，Q值越大，而Q值直觀反映在腔體的濾波時(shí)，Q值越大，曲線越尖銳，曲線越尖銳，識(shí)別出該點(diǎn)頻率值的準(zhǔn)確性越高，從而使分辨率越高。
[0025]本諧振腔的工作原理如下:
[0026]掃頻信號(hào)經(jīng)過(guò)毛毯時(shí)，經(jīng)過(guò)諧振腔的微波信號(hào)被微波檢測(cè)器進(jìn)行檢波，檢波信號(hào)通過(guò)頻率跟蹤電路AFC將峰值頻率進(jìn)行鎖定，鎖定的具體操作由信號(hào)掃頻發(fā)生器完成。一旦頻率鎖定，系統(tǒng)就可以進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。鎖定的峰值頻率信號(hào)進(jìn)入微波混頻器，微波混頻器在測(cè)量頻率與本振頻率的共同作用下，將測(cè)量頻率與本振信號(hào)的差值進(jìn)行輸出。該輸出信號(hào)是周期為差值頻率的正弦信號(hào)。
[0027]正弦信號(hào)進(jìn)入高速比較器，通過(guò)高速比較器，信號(hào)由正弦波變換為頻率與其一致的方波。方波信號(hào)再進(jìn)入高速計(jì)數(shù)器，通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間的頻率數(shù)，將測(cè)得的結(jié)果發(fā)送至微處理器中，完成一次完整的測(cè)量周期。
[0028]本實(shí)用新型不局限于上述具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，所作出的種種變換，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，其特征在于:包括微處理器，微處理器分別與掃描信號(hào)發(fā)生器、溫度傳感器和顯示控制裝置相連接；掃描信號(hào)發(fā)生器與微波掃描源相連接；微波掃描源與隔離器相連接，隔離器與微波諧振腔相連接，微波諧振腔與微波檢測(cè)器和微波混頻器相連接；微波檢測(cè)器與微波跟蹤器相連接，微波跟蹤器與掃描信號(hào)發(fā)生器相連接；微波混頻器與微波本振源和高速比較器相連接，高速比較器與高速計(jì)算器相連接，高速計(jì)算器與微處理器相連接:所述微波諧振腔為圓柱狀腔體，腔體內(nèi)設(shè)置有直徑為圓柱腔體直徑五分之一的諧振桿；圓柱狀腔體外側(cè)上部設(shè)置有一級(jí)凸臺(tái)；所述一級(jí)凸臺(tái)高度為微波諧振腔高度的三分之二至四分之三。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多頻微波測(cè)量造紙毛毯濕度裝置，其特征在于:所述一級(jí)凸臺(tái)外側(cè)上部設(shè)置有二級(jí)凸臺(tái)；所述二級(jí)凸臺(tái)的高度為一級(jí)凸臺(tái)高度的二分之一至三分之二；所述微波檢測(cè)器傳感器設(shè)置在二級(jí)凸臺(tái)的中下部。
【文檔編號(hào)】G01N22/04GK203786056SQ201420059189
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月8日
【發(fā)明者】周駿, 謝宗國(guó), 戴永君, 周興富, 陽(yáng)安源, 廖潔 申請(qǐng)人:四川環(huán)龍技術(shù)織物有限公司