本實(shí)用新型涉及水分含量的檢測(cè)方法，具體涉及一種物料中水分含量的非接觸式檢測(cè)系統(tǒng)，用于各種物料的連續(xù)、非接觸水分測(cè)量，如攪拌混合后的混凝土。

背景技術(shù)：

由于在混凝土實(shí)際生產(chǎn)中相應(yīng)針對(duì)砂石含水量專門的采集設(shè)備都是接觸式測(cè)量，普遍存在使用壽命短，測(cè)量精度差，使得生產(chǎn)中水的設(shè)定量往往依靠經(jīng)驗(yàn)來測(cè)定，導(dǎo)致設(shè)備生產(chǎn)的混凝土的塌落度不穩(wěn)定,無法保證生產(chǎn)材料的可靠穩(wěn)定性，針對(duì)客戶的強(qiáng)烈需求和市場(chǎng)形勢(shì)開發(fā)一種基于水分吸收紅外波進(jìn)行水分含量測(cè)量的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種一種物料中水分含量的非接觸式檢測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)中的光源發(fā)射光譜后照到測(cè)量物的時(shí)候，由于測(cè)量物的表面含水的不同，反射回接收頭的光譜特性會(huì)相應(yīng)不同，然后通過儀表可以計(jì)算出測(cè)量物的含水率。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種物料中水分含量的非接觸式檢測(cè)系統(tǒng)，包括物料和紅外水分測(cè)量?jī)x，其特征在于：

所述物料從料倉底部的料倉口均勻流出并隨傳送帶前進(jìn)，所述傳送帶上設(shè)有控制物料的鋪設(shè)厚度的刮板；

所述紅外水分測(cè)量?jī)x掛設(shè)在傳送帶的正上方，包括殼體、凸出在殼體頂部的掛環(huán)和凸出于殼體底部的探頭；所述殼體內(nèi)自左向右依次設(shè)有光源、紅外濾光盤和平面反射鏡，所述平面反射鏡為面相光源方向、45°傾斜的紅外平面反射鏡；在平面反射鏡所在立面內(nèi)，自下而上依次為平面反射鏡、接收頭和聚光鏡；所述平面反射鏡正下方對(duì)應(yīng)的殼體上開口形成探頭，所述探頭包括鏡筒、嵌在殼體開口中的鏡片和自外而內(nèi)伸入鏡筒中的噴氣嘴；所述鏡片起保護(hù)作用，用于防止灰塵和潮氣進(jìn)入含水儀內(nèi)部；所述紅外水分測(cè)量?jī)x連接顯示顯示物料中水分含量結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)、標(biāo)定、設(shè)定或診斷的二次儀表。

所述光源發(fā)出的白光經(jīng)紅外濾光盤過濾后形成紅外光，所述紅外光經(jīng)過平面反射鏡的反射后，穿過鏡片進(jìn)入鋪設(shè)在傳送帶上的物料中，物料中的水分吸收部分紅外線，剩余部分的紅外線經(jīng)過顆粒表面的反射進(jìn)入探頭，穿過鏡片后上行，經(jīng)聚光鏡聚光后打在接收頭上，所述接收頭將紅外光信號(hào)收集并經(jīng)數(shù)據(jù)處理，達(dá)到水分含量結(jié)果，顯示在顯示儀上。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述紅外水分測(cè)量?jī)x的殼體距離鋪設(shè)在傳送帶上物料的上表面的最近距離為300mm±100mm。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述物料在傳送帶上的鋪設(shè)厚度不小于10mm。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述物料在傳送帶上的鋪設(shè)厚度不小于15mm。

進(jìn)一步優(yōu)選的，與刮板相比，所述紅外水分測(cè)量?jī)x位于遠(yuǎn)離料倉的一側(cè)，與刮板的距離為250～700mm。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述光源優(yōu)選為線光源，線光源固定在燈座上，燈座固定在殼體上。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述光源與紅外濾光盤之間還設(shè)有凸透鏡，所述凸透鏡的中心與光源的中心等高設(shè)置。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述紅外濾光盤由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述物料為固體粉末或攪拌混合后的混凝土。

所述鏡片采用4寸大鏡頭，主要作用是增加光源接觸面積，降低粉塵對(duì)光源的影響。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：

1、紅外水分測(cè)量?jī)x的設(shè)置方式靈活，可以根據(jù)需要設(shè)置多臺(tái)，分別安裝在不同測(cè)量地點(diǎn)；

2、為非接觸式測(cè)量，紅外水分測(cè)量?jī)x不與物料直接接觸，有效避免物料儀器摩擦造成的磨損，獨(dú)立完成對(duì)該測(cè)點(diǎn)水分測(cè)量，并直接提供4-20mA電流輸出，串接顯示儀，遠(yuǎn)傳到RS485/RS232轉(zhuǎn)換模塊與PC機(jī)相連，PC機(jī)可在需要時(shí)開啟完成對(duì)每個(gè)水分儀的設(shè)定，標(biāo)定診斷等操作；

3、適用于對(duì)混凝土含水率的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證混凝土質(zhì)量的可靠與穩(wěn)定，極大的方便了現(xiàn)場(chǎng)操作，精確度高，在線含水率檢測(cè)設(shè)備精度達(dá)到0.3%-0.5%。

附圖說明

通過結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本實(shí)用新型，其中：

圖1為本實(shí)用新型涉及的物料中水分含量的非接觸式檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)原理圖；

圖2為本實(shí)用新型涉及的為現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖。

附圖標(biāo)記：1-料倉、2-物料、3-刮板、4-紅外水分測(cè)量?jī)x、4.1-殼體、4.11-光源、4.12-燈座、4.13-紅外濾光盤、4.14-電機(jī)、4.15-平面反射鏡、4.16-聚光鏡、4.17-接收頭、4.2-掛環(huán)、4.3-探頭、4.31-鏡筒、4.32-鏡片、4.33-噴氣嘴、5-傳送帶、6-二次儀表。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖描述本實(shí)用新型的物料中水分含量的非接觸式檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施例。

在此記載的實(shí)施例為本實(shí)用新型的特定的具體實(shí)施方式，用于說明本實(shí)用新型的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式及本實(shí)用新型范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請(qǐng)權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對(duì)在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。

本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本實(shí)用新型的構(gòu)思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關(guān)系。請(qǐng)注意，為了便于清楚地表現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)施例的各部件的結(jié)構(gòu)，各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標(biāo)記用于表示相同的部分。

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

如圖1和圖2，一種物料中水分含量的非接觸式檢測(cè)系統(tǒng)，包括物料2和紅外水分測(cè)量?jī)x4，所述物料2從料倉1底部的料倉口均勻流出并隨傳送帶5前進(jìn)，所述傳送帶5上設(shè)有控制物料2的鋪設(shè)厚度的刮板3；所述紅外水分測(cè)量?jī)x4掛設(shè)在傳送帶5的正上方，包括殼體4.1、凸出在殼體4.1頂部的掛環(huán)4.2和凸出于殼體底部的探頭4.3；所述殼體4.1內(nèi)自左向右依次設(shè)有光源4.11、紅外濾光盤4.13和平面反射鏡4.15，所述紅外濾光盤4.13由電機(jī)4.14驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述平面反射鏡4.15為面相光源4.11方向、45°傾斜的紅外平面反射鏡；在平面反射鏡4.15所在立面內(nèi)，自下而上依次為平面反射鏡4.15、接收頭4.17和聚光鏡4.16；所述平面反射鏡4.15正下方對(duì)應(yīng)的殼體4.1上開口形成探頭4.3，所述探頭4.3包括鏡筒4.31、嵌在殼體4.1開口中的鏡片4.32和自外而內(nèi)伸入鏡筒4.31中的噴氣嘴4.33；鏡片4.32起保護(hù)作用，防止灰塵和潮氣進(jìn)入含水儀內(nèi)部，采用4寸大鏡頭，所述紅外水分測(cè)量?jī)x4連接顯示顯示物料2中水分含量結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)、標(biāo)定、設(shè)定或診斷的二次儀表6；優(yōu)選的，所述光源4.11優(yōu)選為線光源，其固定在燈座4.12上，所述燈座4.12固定在殼體4.1上。所述光源4.11與紅外濾光盤4.13之間還設(shè)有凸透鏡，所述凸透鏡的中心點(diǎn)與光源4.11的中心點(diǎn)位于同一高度。所述紅外水分測(cè)量?jī)x4的殼體4.1距離鋪設(shè)在傳送帶5上物料2的上表面的最近距離a為300mm±100mm，探頭安裝在不間斷的物料上面，需使用光強(qiáng)度功能；如傳送帶或震動(dòng)輸送機(jī)上，注意物料2必須有足夠的深度，物料至少應(yīng)當(dāng)有10mm的厚度建議15mm以上，這樣才能夠完全消除傳送帶的背景影響；與刮板3相比，所述紅外水分測(cè)量?jī)x4位于遠(yuǎn)離料倉1的一側(cè)，與刮板3的距離b為250～700mm，因物料2從料倉1傳輸?shù)綔y(cè)量探頭4.3過程中，表面物料水分會(huì)蒸發(fā)，直接測(cè)量會(huì)與實(shí)際含水率有差異。因此在探頭前250-700mm處安裝刮板，把表面物料刮開后測(cè)量?jī)?nèi)層物料，測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。

工作時(shí)，所述光源4.11發(fā)出的白光經(jīng)紅外濾光盤4.13過濾后形成紅外光，所述紅外光經(jīng)過平面反射鏡4.15的反射后，穿過鏡片4.32進(jìn)入鋪設(shè)在傳送帶5上的物料2中，物料2中的水分吸收部分紅外線，剩余部分的紅外線經(jīng)過顆粒表面的反射進(jìn)入探頭，穿過鏡片4.32后上行，經(jīng)聚光鏡4.16聚光后打在接收頭4.17上，所述接收頭4.17將紅外光信號(hào)收集并經(jīng)數(shù)據(jù)處理，達(dá)到水分含量結(jié)果，顯示在二次儀表6上。

其中，探頭4.3應(yīng)當(dāng)安裝在方便接近的地方，首先要方便在探頭4.3下方采樣，另外應(yīng)當(dāng)容易維護(hù)，如擦拭窗口、清潔表面等；紅外水分測(cè)量?jī)x4應(yīng)當(dāng)安裝在物料不會(huì)觸及到探頭4.3的安全測(cè)量位置；為了在測(cè)量之前使物料2有較長(zhǎng)的平衡時(shí)間，烘干機(jī)或其它調(diào)節(jié)設(shè)備出口的探頭最好安裝在盡可能遠(yuǎn)離潮氣的位置；在生產(chǎn)過程中確保被測(cè)量的物料2具備一定的表里均勻性和連續(xù)不斷是對(duì)生產(chǎn)線的基本要求。

紅外水分測(cè)量?jī)x測(cè)量結(jié)果為被測(cè)物料的表面含水率，因此相同質(zhì)量的被測(cè)物料，其表面積（顆粒大?。┯绊憸y(cè)量結(jié)果。當(dāng)被測(cè)物料的顆粒大小發(fā)生變化時(shí)，需重新標(biāo)定。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。