利用微波在線檢驗(yàn)糧食水分含量是否超標(biāo)的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及糧食水分測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用微波在線檢驗(yàn)糧食水分含量是否超標(biāo)的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在糧食入倉(cāng)過(guò)程中，水分含量檢測(cè)具有十分重要的意義，若不及時(shí)把水分含量較高的糧食剔除，入倉(cāng)后則存在霉變的可能?，F(xiàn)行的糧食水分檢測(cè)方式為人工抽樣檢測(cè)，由于抽樣檢測(cè)方法效率較低，只能對(duì)樣本進(jìn)行較可靠的檢測(cè)，缺乏普遍性，使糧堆內(nèi)混入高水分含量的糧食成為可能。
[0003]除了人工抽樣檢測(cè)方法，當(dāng)前也有不少基于其他技術(shù)的水分檢測(cè)方法，例如電容法、電阻法、射線法、微波法等。目前，電容法、電阻法不適用于在線檢測(cè)；射線法成本較高，且對(duì)周圍環(huán)境造成輻射污染；典型的微波水分檢測(cè)方法受制于環(huán)境因素，為了免除環(huán)境因素的影響，往往電路復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理難度大，成本及精度受到牽制。
[0004]因此，針對(duì)糧食入倉(cāng)環(huán)境，開(kāi)發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有效、利用微波在線測(cè)量糧食中的水分含量的方法是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種利用微波在線檢驗(yàn)糧食水分含量是否超標(biāo)的方法和裝置，以方便、有效地利用微波在線檢驗(yàn)糧食水分含量是否超標(biāo)。
[0006]本發(fā)明提供了如下方案:
[0007]—種利用微波在線檢驗(yàn)糧食水分含量是否超標(biāo)的方法，包括:
[0008]產(chǎn)生兩路同頻率、同相位和同幅度的微波信號(hào)，一路微波信號(hào)經(jīng)參考通道傳輸?’另一路微波信號(hào)經(jīng)當(dāng)前通道傳輸，所述參考通道和所述當(dāng)前通道的結(jié)構(gòu)相同，所述當(dāng)前通道中的物料為待入倉(cāng)的糧食，所述參考通道中的物料為適合入倉(cāng)的最高水分含量的糧食；
[0009]接收所述參考通道和當(dāng)前通道中輸出的兩路微波信號(hào)，通過(guò)分析比較得到所述參考通道和當(dāng)前通道輸出的兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差；
[0010]根據(jù)所述兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差，判斷所述當(dāng)前通道中的糧食的水分含量是否超標(biāo)。
[0011]所述的產(chǎn)生兩路同頻率、同相位和同幅度的微波信號(hào)，包括:
[0012]通過(guò)微波信號(hào)產(chǎn)生單元產(chǎn)生一定頻率的微波信號(hào)，將所述微波信號(hào)傳輸給功率放大器，所述功率放大器對(duì)接收到的微波信號(hào)的功率進(jìn)行放大處理，將放大處理后的微波信號(hào)傳輸給功率分配器，所述功率分配器把放大后的微波信號(hào)均分為二，產(chǎn)生兩路同頻率、同相位和同幅度的微波信號(hào)，在所述功分器的輸出端輸出所述兩路微波信號(hào)。
[0013]所述的一路微波信號(hào)經(jīng)參考通道傳輸；另一路微波信號(hào)經(jīng)當(dāng)前通道傳輸，所述參考通道和所述當(dāng)前通道的結(jié)構(gòu)相同，所述當(dāng)前通道中的物料為待入倉(cāng)的糧食，所述參考通道中的物料為適合入倉(cāng)的最高水分含量的糧食，包括:
[0014]設(shè)置兩路結(jié)構(gòu)完全一致的通道:參考通道與當(dāng)前通道，參考通道和當(dāng)前通道中分別包括發(fā)射天線、物料、接收天線及同軸線，其中所述發(fā)射天線通過(guò)同軸線與所述功分器的輸出端相接，接收所述功分器的輸出端輸出的微波信號(hào)，所述發(fā)射天線將接收到的微波信號(hào)發(fā)送出去，所述微波信號(hào)在參考通道和當(dāng)前通道內(nèi)部穿過(guò)物料，被所述接收天線接收，所述接收天線將接收到的微波信號(hào)通過(guò)同軸線輸出。
[0015]所述的接收所述參考通道和當(dāng)前通道中輸出的兩路微波信號(hào)，通過(guò)分析比較得到所述參考通道和當(dāng)前通道輸出的兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差，包括:
[0016]通過(guò)微波信號(hào)處理單元接收所述參考通道和當(dāng)前通道輸出的兩路微波信號(hào)，該單元接收到兩路微波信號(hào)后，通過(guò)所述微波信號(hào)處理單元內(nèi)部的幅度檢測(cè)及鑒相電路分別獲取所述兩路微波信號(hào)的幅度及相位數(shù)據(jù)，通過(guò)比較器，對(duì)比兩路微波信號(hào)的幅度及相位數(shù)據(jù)，分析出兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差，將所述幅度比與相位差進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將A/D轉(zhuǎn)換后的幅度比與相位差輸出；
[0017]設(shè)通過(guò)當(dāng)前通道的微波信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換后的幅度為匕，相位值為δ i，通過(guò)參考通道的A/D轉(zhuǎn)換后的微波信號(hào)的幅度為F2，相位值為δ2。則通過(guò)當(dāng)前通道的微波信號(hào)與通過(guò)參考通道的微波信號(hào)之間的A/D轉(zhuǎn)換后的幅度比為:lg(Fl/F2)，相位差為δΓδζο
[0018]所述的根據(jù)所述兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差，判斷所述當(dāng)前通道中的糧食的水分含量是否超標(biāo)，包括:
[0019]將所述微波信號(hào)處理單元輸出的經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換的兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差上傳至上位機(jī)，上位機(jī)根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換處理后的幅度比及相位差判斷當(dāng)前通道糧食水分含量是否超標(biāo)；
[0020]如果:lg(Fl/F2)〈0，并且，δ r δ 2>0，則判斷所述當(dāng)前通道中的糧食的水分含量超標(biāo)；
[0021]如果:lg(Fl/F2)>0，且δ^δχο，則判斷當(dāng)前通道中的糧食的水分含量不超標(biāo)。
[0022]一種利用微波在線檢驗(yàn)糧食水分含量是否超標(biāo)的裝置，包括:
[0023]微波信號(hào)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生兩路同頻率、同相位和同幅度的微波信號(hào)；
[0024]微波信號(hào)傳輸單元，用于將一路微波信號(hào)經(jīng)參考通道傳輸，將另一路微波信號(hào)經(jīng)當(dāng)前通道傳輸，所述參考通道和所述當(dāng)前通道的結(jié)構(gòu)相同，所述當(dāng)前通道中的物料為待入倉(cāng)的糧食，所述參考通道中的物料為適合入倉(cāng)的最高水分含量的糧食；
[0025]微波信號(hào)處理單元，用于接收所述參考通道和當(dāng)前通道中輸出的兩路微波信號(hào)，通過(guò)分析比較得到所述參考通道和當(dāng)前通道輸出的兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差;
[0026]水分含量判斷單元，用于根據(jù)所述幅度比與相位差分析模塊得到的兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差，判斷所述當(dāng)前通道中的糧食的水分含量是否超標(biāo)。
[0027]所述的微波信號(hào)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生一定頻率的微波信號(hào)，將所述微波信號(hào)傳輸給功率放大器，所述功率放大器對(duì)接收到的微波信號(hào)的功率進(jìn)行放大處理，將放大處理后的微波信號(hào)傳輸給功率分配器，所述功率分配器把放大后的微波信號(hào)均分為二，產(chǎn)生兩路同頻率、同相位和同幅度的微波信號(hào)，在所述功分器的輸出端輸出所述兩路微波信號(hào)。
[0028]所述的微波信號(hào)傳輸單元，用于設(shè)置兩路結(jié)構(gòu)完全一致的通道:參考通道與當(dāng)前通道，參考通道和當(dāng)前通道中分別包括發(fā)射天線、物料、接收天線及同軸線，其中所述發(fā)射天線通過(guò)同軸線與所述功分器的輸出端相接，接收所述功分器的輸出端輸出的微波信號(hào)，所述發(fā)射天線將接收到的微波信號(hào)發(fā)送出去，所述微波信號(hào)在參考通道和當(dāng)前通道內(nèi)部穿過(guò)物料，被所述接收天線接收，所述接收天線將接收到的微波信號(hào)通過(guò)同軸線輸出。
[0029]所述的微波信號(hào)處理單元，用于接收所述參考通道和當(dāng)前通道輸出的兩路微波信號(hào)，通過(guò)幅度檢測(cè)及鑒相電路分別獲取所述兩路微波信號(hào)的幅度及相位數(shù)據(jù)，通過(guò)比較器，對(duì)比兩路微波信號(hào)的幅度及相位數(shù)據(jù)，分析出兩路微波信號(hào)之間的幅度比與相位差，將所述幅度比與相位差進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將A/D轉(zhuǎn)換后的幅度比與相位差輸出；
[0030]設(shè)通過(guò)當(dāng)前通道的微波信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換后的幅度為匕，相位值為δ i，通過(guò)參考通道的微波信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換后的幅度為匕，相位值為δ2。則通過(guò)當(dāng)前通道的微波信號(hào)與通過(guò)參考通道的微波信號(hào)之間的A/D轉(zhuǎn)換后的幅度比為:lg(Fl/F2)，相位差為δΓδζο
[0031]所述的水分含量判斷單元，用于根據(jù)所述微波信號(hào)處理單元輸出的A/D轉(zhuǎn)換處理后的幅度比及相位差判斷當(dāng)前通道糧食水分含量是否超標(biāo)；
[0032]如果:lg(Fl/F2)>0，并且，δ r δ 2>0，則判斷所述當(dāng)前通道中的糧食的水分含量超標(biāo)；
[0033]如果:lg(Fl/F2)〈0，并且，δ「δ 2〈0，則判斷當(dāng)前通道中的糧食的水分含量不超標(biāo)。
[0034]由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)使用與檢測(cè)通道完全一致的對(duì)比通道，保證兩通道中發(fā)射電路相同的部分有相同的相移與衰減。兩路接收信號(hào)通過(guò)糧食過(guò)程中所產(chǎn)生的能量損耗與相移量的大小更易于檢測(cè)，從而可以方便、有效、直觀地利用微波在線檢驗(yàn)出糧食水分含量是否超標(biāo)。
【附圖說(shuō)明】
[0035]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種利用微波在線檢驗(yàn)糧食水分含量是否超標(biāo)的方法的原理示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種利