本發(fā)明涉及一種檢測(cè)裝置，具體涉及可用于準(zhǔn)確檢測(cè)水分的裝置。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)糧食、種子、醫(yī)藥、化工、食品等物料的需求越來(lái)越多。水分含量直接影響這些物料的安全儲(chǔ)藏和貿(mào)易定級(jí)，因此，儲(chǔ)藏、貿(mào)易過(guò)程中的水分檢查十分重要。糧食干燥是糧食安全儲(chǔ)藏的重要環(huán)節(jié)，它是一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程，其流程是：首先將原糧食經(jīng)過(guò)處理后送入干燥塔，再經(jīng)過(guò)預(yù)熱、干燥、緩蘇，待冷卻至常溫，達(dá)到安全水分的14％左右排出干燥塔，在此過(guò)程中，糧食的水分在線檢測(cè)是制約糧食干燥系統(tǒng)的核心技術(shù)。

長(zhǎng)期以來(lái)，物品的水分含量一般依靠手搓嘴咬憑經(jīng)驗(yàn)判斷，誤差很大，極不可靠，致使大量糧食、種子、藥材等物品在儲(chǔ)藏和運(yùn)輸過(guò)程中霉?fàn)€變質(zhì)，造成巨額損失。傳統(tǒng)的水分檢測(cè)方法分為直接法和間接法，測(cè)量原理包括電阻式、電容式、微波式、中子式、稱(chēng)重法等?，F(xiàn)有這些方法中，離線式的測(cè)量精度較高，適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。針對(duì)目前的水分測(cè)量方法和干燥設(shè)備的具體情況，傳統(tǒng)的水分測(cè)量方法不能完成糧食水分的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)、線性與溫度的修正，也不可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制和報(bào)警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供可用于準(zhǔn)確檢測(cè)水分的裝置，其通過(guò)采用溫度傳感器和中央處理器，以及與中央處理器相連的鍵盤(pán)和顯示器，不僅可以完成糧食水分的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，還可以通過(guò)鍵盤(pán)完成糧食水分的線性與溫度修正，從而使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

可用于準(zhǔn)確檢測(cè)水分的裝置，包括依次連接的水分檢測(cè)器、電容電壓轉(zhuǎn)換器、直流放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、中央處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和顯示器；還包括溫度傳感器和鍵盤(pán)，所述溫度傳感器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，鍵盤(pán)與中央處理器連接；所述水分檢測(cè)器為電容式傳感器；所述水分檢測(cè)器：用于檢測(cè)水分信號(hào)并將信號(hào)傳送給電容電壓轉(zhuǎn)換器；所述電容電壓轉(zhuǎn)換器：用于接收水分檢測(cè)器傳送的信號(hào)并處理，然后將處理后的信號(hào)傳送給直流放大電路，直流放大電路用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大并將放大后的信號(hào)傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述溫度傳感器：用于檢測(cè)溫度信號(hào)并將信號(hào)傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器：用于接收直流放大電路和溫度傳感器傳送的信號(hào)并處理，然后將處理后的信號(hào)傳送給中央處理器；所述鍵盤(pán)：用于供用戶(hù)輸入控制信號(hào)并將控制信號(hào)傳送給中央處理器；所述中央處理器：用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器和鍵盤(pán)傳送的信號(hào)并處理，然后將處理后的信號(hào)傳送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器：用于中央處理器傳送的信號(hào)并處理，然后將處理后的信號(hào)傳送給顯示器；所述顯示器：用于接收數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳送的信號(hào)并顯示；所述直流放大電路包括第一三極管、第二三極管、穩(wěn)壓管和電源，第一三極管的基極作為直流放大電路的輸入端，第二三極管的集電極作為直流放大電路的輸出端，且第一三極管和第二三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的基極與電源之間連接有第一電阻，第一三極管的集電極與電源之間連接有第二電阻，穩(wěn)壓管的負(fù)極與第一三極管的集電極連接，穩(wěn)壓管的正極與第二三極管的基極連接，第二三極管的基極與發(fā)射極之間連接有第三電阻，第二三極管的發(fā)射極與電源之間連接有第四電阻。在本發(fā)明中，所用水分檢測(cè)器為電容式傳感器，測(cè)量糧食水分時(shí)將待測(cè)糧食放入電容傳感器兩極板之間，由于糧食的含水量不同，從而使電容傳感器的相對(duì)介電常數(shù)發(fā)生變化，從而引起電容值的變化，使用本發(fā)明時(shí)，一方面，由水分檢測(cè)器在線檢測(cè)糧食顆粒的水分，并將檢測(cè)到的水分信號(hào)傳送給以電容的形式提取后傳遞給電容電壓轉(zhuǎn)換器，電容電壓轉(zhuǎn)換器將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后傳送直流放大電路，直流放大電路將信號(hào)放大后再傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)轉(zhuǎn)換，最終以數(shù)字信號(hào)的形式送入中央處理器，中央處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)加以處理后再經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理輸出，最終將測(cè)得的水分值顯示在顯示器上；另一方面，由于糧食水分會(huì)受到環(huán)境溫度的影響，本發(fā)明利用溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度，用戶(hù)可以根據(jù)檢測(cè)到的溫度值，通過(guò)鍵盤(pán)操作來(lái)修正相應(yīng)的參數(shù)值，并將修正后的參數(shù)值輸入中央處理器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)糧食水分的精確測(cè)量。本發(fā)明中的直流放大電路加入穩(wěn)壓管，一方面是由于穩(wěn)壓管兩端的直流電壓是恒定的，所以經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管后的直流電位被固定，達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的，另一方面，由于穩(wěn)壓管的動(dòng)態(tài)電阻小，所以穩(wěn)壓管在移動(dòng)直流電位的同時(shí)，能把信號(hào)有效地傳到下一級(jí)而不產(chǎn)生明顯的失真，使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

進(jìn)一步地，還包括信號(hào)發(fā)生器，所述信號(hào)發(fā)生器與水分檢測(cè)器連接，用于產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)并傳送給水分檢測(cè)器，所述水分檢測(cè)器還用于接收信號(hào)發(fā)生器傳送的信號(hào)并將信號(hào)傳送給電容電壓轉(zhuǎn)換器。為使測(cè)量結(jié)果更加精確，本發(fā)明在電容傳感器的一端施加一個(gè)正弦高頻激勵(lì)信號(hào)，則在電容傳感器的另一端將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)衰減響應(yīng)，而且，施加的激勵(lì)與產(chǎn)生的響應(yīng)是同頻的，只是相位發(fā)生了平移，從而得到更加平穩(wěn)的電容值，使得測(cè)量結(jié)果更加精確。

進(jìn)一步地，還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與中央處理器連接。使用本發(fā)明時(shí)，當(dāng)糧食水分測(cè)量結(jié)果大于或低于某一值則通過(guò)報(bào)警器報(bào)警，提醒相關(guān)人員采取處理措施，避免造成不必要的損失。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：1、本發(fā)明通過(guò)采用水分檢測(cè)器、溫度傳感器和中央處理器，以及與中央處理器相連的鍵盤(pán)和顯示器，不僅可以完成糧食水分的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，還可以通過(guò)鍵盤(pán)完成糧食水分的線性與溫度修正，從而使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確；2、通過(guò)在電容式傳感器的一端設(shè)置信號(hào)發(fā)生器，從而得到更加平穩(wěn)的電容值，使得測(cè)量結(jié)果更加精確；3、通過(guò)設(shè)置直流放大電路和設(shè)置于直流放大電路中的穩(wěn)壓管，可以將微弱信號(hào)不失真地放大，使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確；4、通過(guò)設(shè)置報(bào)警器，可以在糧食水分測(cè)量結(jié)果大于或低于某一值時(shí)報(bào)警，提醒相關(guān)人員采取處理措施，避免造成不必要的損失。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為直流放大電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱(chēng)：vt1—第一三極管，vt2—第二三極管，e1—第一電源，d1—穩(wěn)壓管，r1—第一電阻，r2—第二電阻，r3—第三電阻，r4—第四電阻。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種可用于準(zhǔn)確檢測(cè)水分的裝置，包括依次連接的信號(hào)發(fā)生器、水分檢測(cè)器、電容電壓轉(zhuǎn)換器、直流放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、中央處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和顯示器；還包括溫度傳感器、鍵盤(pán)和報(bào)警器，溫度傳感器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，鍵盤(pán)和報(bào)警器與中央處理器連接；水分檢測(cè)器為電容式傳感器；水分檢測(cè)器：用于檢測(cè)水分信號(hào)并將信號(hào)傳送給電容電壓轉(zhuǎn)換器；電容電壓轉(zhuǎn)換器：用于接收水分檢測(cè)器傳送的信號(hào)并處理，然后將處理后的信號(hào)傳送給直流放大電路，直流放大電路用于對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大并將放大后的信號(hào)傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器；溫度傳感器：用于檢測(cè)溫度信號(hào)并將信號(hào)傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器；模數(shù)轉(zhuǎn)換器：用于接收直流放大電路和溫度傳感器傳送的信號(hào)并處理，然后將處理后的信號(hào)傳送給中央處理器；鍵盤(pán)：用于供用戶(hù)輸入控制信號(hào)并將控制信號(hào)傳送給中央處理器；中央處理器：用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器和鍵盤(pán)傳送的信號(hào)并處理，然后將處理后的信號(hào)傳送給數(shù)模轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器：用于中央處理器傳送的信號(hào)并處理，然后將處理后的信號(hào)傳送給顯示器；顯示器：用于接收數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳送的信號(hào)并顯示；報(bào)警器：用于接收中央處理器傳送的信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)發(fā)出報(bào)警或不動(dòng)作。

如圖2所示，直流放大電路包括第一三極管vt1、第二三極管vt2、穩(wěn)壓管d1和電源e1，第一三極管vt1的基極作為直流放大電路的輸入端，第二三極管vt2的集電極作為直流放大電路的輸出端，且第一三極管vt1和第二三極管vt2的發(fā)射極接地，第一三極管vt1的基極與電源e1之間連接有第一電阻r1，第一三極管vt1的集電極與電源e1之間連接有第二電阻r2，穩(wěn)壓管d1的負(fù)極與第一三極管vt1的集電極連接，穩(wěn)壓管d1的正極與第二三極管vt2的基極連接，第二三極管vt2的基極與發(fā)射極之間連接有第三電阻r3，第二三極管vt2的發(fā)射極與電源e1之間連接有第四電阻r4。

本實(shí)施例所用的水分檢測(cè)器為電容式傳感器，測(cè)量糧食水分時(shí)將待測(cè)糧食放入電容傳感器兩極板之間，由于糧食的含水量不同，從而使電容傳感器的相對(duì)介電常數(shù)發(fā)生變化，從而引起電容值的變化，為了得到電容值更加可靠，在電容傳感器的一端通過(guò)信號(hào)發(fā)生器施加一個(gè)正弦高頻激勵(lì)信號(hào)，則在電容傳感器的另一端將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)衰減響應(yīng)，而且，施加的激勵(lì)與產(chǎn)生的響應(yīng)是同頻的，只是相位發(fā)生了平移，從而得到更加平穩(wěn)的電容值。實(shí)施本實(shí)施例時(shí)，一方面，由水分檢測(cè)器在線檢測(cè)糧食顆粒的水分，并將檢測(cè)到的水分信號(hào)傳送給以電容的形式提取后傳遞給電容電壓轉(zhuǎn)換器，電容電壓轉(zhuǎn)換器將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)轉(zhuǎn)換，最終以數(shù)字信號(hào)的形式送入中央處理器，中央處理器對(duì)數(shù)字信號(hào)加以處理后再經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器處理輸出，最終將測(cè)得的水分值顯示在顯示器上；另一方面，由于糧食水分會(huì)受到環(huán)境溫度的影響，本實(shí)施例利用溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度，用戶(hù)可以根據(jù)檢測(cè)到的溫度值，通過(guò)鍵盤(pán)操作來(lái)修正相應(yīng)的參數(shù)值，并將修正后的參數(shù)值輸入中央處理器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)糧食水分的精確測(cè)量。

另外，在本實(shí)施例中的直流放大電路加入穩(wěn)壓管d1，一方面是由于穩(wěn)壓管d1兩端的直流電壓是恒定的，所以經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓管d1后的直流電位被固定，達(dá)到穩(wěn)定電壓的目的，另一方面，由于穩(wěn)壓管d1的動(dòng)態(tài)電阻小，所以穩(wěn)壓管d1在移動(dòng)直流電位的同時(shí)，能把信號(hào)有效地傳到下一級(jí)而不產(chǎn)生明顯的失真，使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

本實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器的型號(hào)為泰克tsg4100a，水分檢測(cè)器的型號(hào)為歐姆龍e2k-c25mf1，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為ad7741，中央處理器的型號(hào)為at89c51，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的型號(hào)為ad421。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。