本發(fā)明涉及一種水分測試設備，具體涉及一種基于雷達的水分測試裝置。

背景技術：

雷達的意思為“無線電探測和測距”，即用無線電的方法發(fā)現目標并測定它們的空間位置，因此，雷達也被稱為“無線電定位”，雷達是利用電磁波探測目標的電子設備，雷達發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其回波，由此獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率、方位以及高度等信息。

雷達所起的作用和眼睛耳朵相似，事實上，不論是可見光或是無線電波，在本質上是同一種東西，都是電磁波，在真空中傳播的速度都是光速C，差別在于它們各自的頻率和波長不同，其原理是雷達設備的發(fā)射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波，雷達天線接收此反射波，送至接收設備進行處理，提取有關該物體的某些信息。

水分測試可以是工業(yè)生產的控制分析，也可以是工農業(yè)產品的質量檢定；可以從成噸計的產品中測定水分也可以在實驗室中僅用數微升試液進行水分分析；可以是含水量達百分之幾至幾十的常量水分分析，也可是含水量僅為百萬分之一的痕量水分分析等等。

現有水分分析方法一般可分為兩大類，即物理分析法和化學分析法，現有的物理分析法原理通常為電阻式、電容式和稱重式，但由于精度不高，誤差較大，致使大量糧食、種子、藥材等物品在儲存和運輸過程中霉爛變質，造成巨額損失。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種基于雷達的水分測試裝置，其利用微波雷達信號具有快速、無損傷、連續(xù)檢測的特點，可以精確測量被測物體的水分含量。

本發(fā)明通過以下技術方案實現：

基于雷達的水分測試裝置，包括水分測試儀和終端，所述水分測試儀為雷達型水分測試儀，所述雷達型水分測試儀包括水分測試儀發(fā)射探頭、水分測試儀接收探頭和雷達前端系統(tǒng)，所述雷達前端系統(tǒng)包括信號發(fā)生裝置、功率放大器、微波檢波器、濾波器和數字信號處理器；所述信號發(fā)生裝置的輸出端與功率放大器的輸入端連接；所述功率放大器的輸出端與水分測試儀發(fā)射探頭連接；所述微波檢測器的輸入端與水分測試儀接收探頭連接，微波檢測器的輸出端與濾波器的輸入端連接；所述濾波器的輸出端與數字信號處理器的輸入端連接；所述數字信號處理器的輸出端與終端連接。使用本發(fā)明時，雷達前端系統(tǒng)的信號發(fā)生裝置產生雷達信號，產生的雷達信號通過水分測試儀發(fā)射探頭朝一定的方向發(fā)射出去，發(fā)射出去的雷達信號碰到檢測目標后反射給水分測試儀接收探頭，水分測試儀接收探頭將接收到的發(fā)射信號發(fā)送給雷達前端系統(tǒng)的微波檢波器處理，經過檢波的信號再經過濾波器和數字信號處理器傳送給終端，用戶可以通過終端得到檢測目標的相關水分信息，從而完成水分測試工作。微波檢波器是利用微波與物質的相互作用，一方面微波在碰到檢測目標時會發(fā)生反射、散射和透射，另一方面微波還能與檢測目標產生相互作用，此時的微波信號會受到材料中的電磁參數和幾何參數的影響，微波檢波器通過測量微波信號基本參數的改變即可達到檢測目標的水分含量。由于雷達信號為毫米波，毫米波的工作頻率介于微波和光之間，在整個工作過程中，本發(fā)明具有以下特點：1、微波雷達信號具有快速、無損傷、連續(xù)檢測的特點，通過微波檢波器可以精確測量被測物體的水分含量；2、由于微波頻段的光子能量低，其對人體的輻射傷害低，使用起來安全環(huán)保；3、可在非接觸情況下進行檢測，減少工作人員的工作量。

進一步地，所述信號發(fā)生裝置包括信號發(fā)生器、高頻振蕩器、隔離器和調相器，所述信號發(fā)生器的輸出端分別與高頻振蕩器和調相器連接，高頻振蕩器的輸出端與隔離器的輸入端連接，隔離器的輸出端與調相器的輸入端連接，調相器的輸出端作為信號發(fā)生裝置的輸出端。本發(fā)明中，信號發(fā)生器產生的信號經過高頻振蕩器調頻，再經過調相器調相，從而得到需要的雷達信號。

進一步地，所述高頻振蕩器為介質振蕩器。介質振蕩器具有頻率穩(wěn)定度高、噪聲低、體積小、結構簡單、價格低廉、對機械振動和電源瞬變過程不敏感的優(yōu)點，可以使本發(fā)明的工作性能更加穩(wěn)定可靠。

進一步地，所述調相器為開關線調相器。

本發(fā)明與現有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：1、微波雷達信號具有快速、無損傷、連續(xù)檢測的特點，通過微波檢波器可以精確測量被測物體的水分含量；2、由于微波頻段的光子能量低，其對人體的輻射傷害低，使用起來安全環(huán)保；3、可在非接觸情況下進行檢測，減少工作人員的工作量；4、使用的介質振蕩器具有頻率穩(wěn)定度高、噪聲低、體積小、結構簡單、價格低廉、對機械振動和電源瞬變過程不敏感的優(yōu)點，可以使本發(fā)明的工作性能更加穩(wěn)定可靠。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例

如圖1所示，本實施例提供一種基于雷達的水分測試裝置，基于雷達的水分測試裝置，包括水分測試儀和終端，水分測試儀為雷達型水分測試儀，雷達型水分測試儀包括水分測試儀發(fā)射探頭、水分測試儀接收探頭和雷達前端系統(tǒng)。

雷達前端系統(tǒng)包括信號發(fā)生裝置、功率放大器、微波檢波器、濾波器和數字信號處理器；信號發(fā)生裝置的輸出端與功率放大器的輸入端連接；功率放大器的輸出端與水分測試儀發(fā)射探頭連接；微波檢測器的輸入端與水分測試儀接收探頭連接，微波檢測器的輸出端與濾波器的輸入端連接；濾波器的輸出端與數字信號處理器的輸入端連接；數字信號處理器的輸出端與終端連接。

信號發(fā)生裝置包括信號發(fā)生器、高頻振蕩器、隔離器和調相器，信號發(fā)生器的輸出端分別與高頻振蕩器和調相器連接，高頻振蕩器的輸出端與隔離器的輸入端連接，隔離器的輸出端與調相器的輸入端連接，調相器的輸出端作為信號發(fā)生裝置的輸出端。

本實施例中，高頻振蕩器為介質振蕩器，調相器為開關線調相器，信號發(fā)生器的型號為SMC100A，數字信號處理器的型號為DCH-4000P，水分測試儀發(fā)射探頭和水分測試儀接收探頭均采用東莞市頂為電子有限公司的型號為16A01L03-A01的探頭。

實施本實施例時，信號發(fā)生器產生的信號經過高頻振蕩器調頻，再經過調相器調相，從而得到需要的雷達信號，產生的雷達信號通過水分測試儀發(fā)射探頭朝一定的方向發(fā)射出去，發(fā)射出去的雷達信號碰到檢測目標后反射給安檢儀接收探頭，水分測試儀接收探頭將接收到的發(fā)射信號發(fā)送給雷達前端系統(tǒng)的微波檢波器處理，經過檢波的信號再經過濾波器和數字信號處理器傳送給終端，用戶可以通過終端得到檢測目標的相關水分信息，從而完成水分測試工作。微波檢波器是利用微波與物質的相互作用，一方面微波在碰到檢測目標時會發(fā)生反射、散射和透射，另一方面微波還能與檢測目標產生相互作用，此時的微波信號會受到材料中的電磁參數和幾何參數的影響，微波檢波器通過測量微波信號基本參數的改變即可達到檢測目標的水分含量。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。