本發(fā)明公開了一種可移動微波水分檢測儀，屬于微波檢測技術領域。

背景技術：

微波是電磁波的一種，介電常數(shù)、介質損耗角正切值決定了微波透射介質所產生的衰減、相位改變。水是一種極性分子，水的介電常數(shù)和介質損耗角正切值都遠高于一般介質。通常情況，含水介質的介電常數(shù)和損耗角正切值的大小主要由它的水分含量決定。根據(jù)微波功率的衰減和相位移的改變，即可計算物料中的水分含量。微波不僅可以檢測物料表面水分，也可以檢測內部水分，因此檢測的水分更具有代表性，同時物料的顏色和結構對檢測結果也不會產生影響。同時，微波檢測技術是一種非接觸的快速檢測技術，在不損壞物料的同時快速的將水分檢測出來，因此在很多領域的應用日益廣泛。

目前的微波水分儀一般安裝于在線輸送設備上，用于檢測物料生產過程水分，或者倉庫物料水分抽檢。如果廠房或者倉庫面積較大，則需要安裝多臺設備，需要的投資較大。而且市場上的微波水分儀均為單頻段設計，集中于X波段(9-10GHz),使用多元線性回歸方法預測物料水分，由于在線檢測環(huán)境復雜，單頻段設計的檢測結果極易受到干擾造成檢測不準確。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可移動微波水分檢測儀，以解決上述問題。

本發(fā)明提供一種可移動微波水分檢測儀，包括：行駛系統(tǒng)，帶動整個裝置運動；微波系統(tǒng)，對進入的物料進行水分檢測；電池系統(tǒng)，為所述行駛系統(tǒng)和所述微波系統(tǒng)供電；其中，所述微波系統(tǒng)，設置在所述行駛系統(tǒng)的旁邊，包括：弧形框架，弧形框架內所圍成的區(qū)域為檢測區(qū)域，待檢測的物料從檢測區(qū)域中通過；微波信號源和微波接收探頭，分別設置在所述弧形框架的下端相對的兩側，微波信號源發(fā)射微波，微波穿過物料后被接收探頭接收；所述微波信號源發(fā)射S波段和X波段的預定的3-10個微波信號。

進一步，本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀，還可以具有這樣的特征：微波信號源包括:微波振蕩發(fā)射器、隔離器、衰減器和發(fā)射天線，微波振蕩發(fā)射器發(fā)射微波信號，發(fā)射天線發(fā)射出微波信號。

進一步，本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀，還可以具有這樣的特征，還具有：光電感應開關置于弧形框架頂端的中心，光電感應開關的檢測點對應檢測區(qū)域中心位置。

進一步，本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀，還可以具有這樣的特征：其中，所述光電感應開關的數(shù)量為兩個，當物料不遮擋或者只遮擋一個光電感應開關時，不進行檢測，當物料同時遮擋兩個光電感應開關時，進行檢測。

進一步，本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀，還可以具有這樣的特征：行駛系統(tǒng)包括電機單元，后橋驅動輪單元，從動輪單元，轉向系統(tǒng)單元，電機單元通過電池供電向后橋驅動輪單元提供行駛動力，從動輪單元配合行駛，轉向系統(tǒng)單元和從動輪單元連接進行行駛轉向，電機單元的輸出控制提供設定的行駛速度和檢測速度。

進一步，本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀，還可以具有這樣的特征：電池系統(tǒng)包括電池組和逆變器，逆變器將電池組低電壓逆變成設定電壓，給微波系統(tǒng)供電。

進一步，本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀，還可以具有這樣的特征：上位機系統(tǒng)包括上位機分析軟件，利用采集微波系統(tǒng)檢測到的3-10個微波頻譜信號，調用偏最小二乘回歸模型分析得到物料水分。

發(fā)明的有益效果

本發(fā)明提供了一種可移動的微波水分儀，可以在不同的檢測點移動，多個廠區(qū)庫區(qū)使用一臺即可完成檢測工作，提高了檢測效率，降低了資金投入。

同時采用S波段和X波段的特定的3-10頻段設計，并利用偏最小二乘回歸法對多頻段數(shù)據(jù)進行分析，排除環(huán)境和不同物料帶來的影響，快速得到物料水分。

本發(fā)明既能夠實現(xiàn)微波水分儀的快速檢測功能，又能夠降低用戶的資金，檢測結果也更加可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀在右前方角度下的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀在左前方角度下的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀的仰視圖。

圖4是本發(fā)明中微波系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

本發(fā)明的可移動微波水分檢測儀包含行駛系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、微波系統(tǒng)和上位機系統(tǒng)。

如圖3所示，行駛系統(tǒng)1包括電機單元11，后橋驅動輪單元12，從動輪單元13，轉向系統(tǒng)單元14，電機單元11通過電池供電向后橋驅動輪單元12提供行駛動力，從動輪單元13配合行駛，轉向系統(tǒng)單元14和從動輪單元13連接實現(xiàn)行駛轉向，通過電機單元11的反轉實現(xiàn)倒車功能，通過電機單元11的輸出控制提供設定的行駛速度和檢測速度。

電池系統(tǒng)2包括電池組和逆變器，電池組電壓24V，在接入外部電源時，同時的給電池組充電，并提供行駛和檢測供電。逆變器將電池組低電壓逆變成設定電壓，可以給微波系統(tǒng)和上位機系統(tǒng)供電，逆變開關位于操作臺前方，便于工人操作。

如圖1圖2和圖4所示，微波系統(tǒng)3包括弧形框架37，微波信號源、微波接收探頭32、微波檢波器36、檢測導向器?；⌒慰蚣?7內所圍成的區(qū)域為檢測區(qū)域，待檢測的物料從檢測區(qū)域中通過；采用空間透射法檢測物料水分。微波信號源包括：微波振蕩發(fā)射器33、隔離器34、衰減器35和發(fā)射天線31。通過微波振蕩發(fā)射器33發(fā)射S波段和X波段的特定的五個微波信號W1(1.62GHz,18.5cm)\W2(1.75GHz,17.1cm)\W3(1.75GHz,15.3cm)\W4(2.2GHz,13.6cm)\W5(2.36GHz,12.7cm)，五個微波信號可以根據(jù)需要在S波段和X波段進行選擇。通過隔離器34隔離發(fā)射波，經(jīng)過衰減器35，通過發(fā)射天線31發(fā)射出微波信號，微波信號透過物料，經(jīng)微波接收探頭32接收并被微波檢波器檢測，再通過信號轉換傳輸至上位機系統(tǒng)進行分析，上位機系統(tǒng)通過對五個微波信號的綜合分析，得到更準確的水分含量數(shù)據(jù)。

如圖3所示，第一光電感應開關5和第二光電感應開關6置于檢測區(qū)域中心位置，當物料不遮擋或者只遮擋一個光電感應開關時，代表物料部分進入或者離開檢測區(qū)域，不會觸發(fā)檢測，防止檢測到空氣，當物料同時遮擋兩個光電感應開關時，物料全部進入到探頭檢測范圍，觸發(fā)檢測。

上位機系統(tǒng)4包括六寸的觸屏工控機、上位機分析軟件。通過采集微波系統(tǒng)檢測到的五個微波頻譜信號，可以調用偏最小二乘回歸模型分析得到物料水分。

以倉庫煙箱水分檢測為例：將煙箱放置在空地上，操作人員駕駛可移動微波水分檢測儀通過煙包，當兩個位置感應開關同時點亮時，觸發(fā)微波開始掃描，當煙包離開后，上位機會自動得到由儀器傳出來的5個微波信號頻譜值，再通過調用偏最小二乘法回歸模型分析即可得到該煙包內物料的水分。檢測時應設定可移動微波水分檢測儀的行進速度，使煙包緩慢勻速通過。

以上實施方式中所提供的五頻段設計只是其中一個具體的實施方式，在其它的實施方式中，可以采用3-10頻段設計，并利用偏最小二乘回歸法對多頻段數(shù)據(jù)進行分析，排除環(huán)境和不同物料帶來的影響，快速得到物料水分。