专利名称：一种提高非接触式水分测量仪准确率的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于提高高频电磁波测量物料水分含量的非接触式水分测量仪的测量准确性的装置。
背景技术：
非接触式水分测量采用水分对电磁波吸收率高、对物料其它成份吸收率低的原理设计。测量仪具有发射和吸收电磁波的能力，测量仪的发射天线向待测物发射电磁波，经待测物吸收后，吸收天线吸收穿透或被反射回来的电磁波，通过对比分析吸收和发射电磁波的关系，得出待测物的水分。电磁波的吸收和发射关系随待测物的品种不同而改变，因此，非接触式水分测量是一种物料针对性很强的测量方法，对不同品种的待测物必须分别标定。·目前，非接触式水分测量多用于在线水分测量或测量过程不能损害的物料。常见的非接触式水分测量方法是把测量探头安装在固定位置，测量时把物料置于探头的测量范围，测量时待测物与探头之间的距离不变。由于物料与探头的距离对非接触式水分测量仪的测量结果影响很大，如高频电磁波水分测量仪，测量距离从Omm到20mm的变化时测量结果相差4倍。经过相关试验发现，有时候，当距离变化值0. 1_，测量结果可能不变；有时候，当距离变化值0. 1mm，测量结果变化很大；也就是说，高频电磁波水分测量仪的测量结果与测量距离存在突变，突变区间可能是0. 2mm以内。一般的测量是设定测量距离的，把测量探头固定在某一位置，测量时物料从远距离向测量距离靠近，在这过程中，测量结果以大于I秒/次的速率刷新，若数据刷新时刚好处于突变区间的边界位置，而该位置又刚好处于离设定测量距离的0. 2mm以内，那么测量结果将不再变动，结果当然不太准确。若设定的测量距离刚好为突变区间的边界位置，而实际测量时的距离与设定的测量距离总是有差别的，容易导致测量结果的突变。所以，这种固定安装的测量方法容易引起测量错误。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提高非接触式水分测量准确性的装置。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为提高非接触式水分测量仪准确率的装置，包括一可放置待测量物的平台和非接触式水分测量仪，所述的非接触式水分测量仪的测量探头安装平台下方，所述的测量探头连接有一可驱动其沿垂直于平台的方向作往返直线运动的驱动机构。所述的驱动机构为凸轮机构。所述的驱动机构包括支架，支架上设有导向块、凸轮和可驱动凸轮转动的电机，所述的导向块中设有可轴向移动的导杆，导杆的一端与测量探头连接，导杆上设有使其另一端压在凸轮的轮廓曲线上的弹簧。本发明有规律地改变待测物与测量探头的距离，在指定的距离测量水分，在不同距离分别测量多次，去除异动数据，并取算术平均值的手法，减少突变因素的影响，使测量值更稳定、更接近真实值。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述，但并不构成对本发明的任何限制。图I是提高非接触式水分测量仪准确率的装置的结构示意图。
具体实施例方式本发明所述的提高非接触式水分测量仪准确率的方法，包括下述步骤(I)、在测量过程中改变测量探头与待测物的测量距离，在若干个测量距离分别测量若干次水分值；
(2)、将同一测量距离的水分值中去除最大值和最小值后取水分平均值；(3)、把不同测量距离的水分平均值再取平均值，得到最终测量水分值。上述方法的优选值是测量距离的个数5^7个，在同一测量距离测量的水分值至少为5次。、本发明多用于在线水分测量，允许的测量时间较短，一般不超过30秒。而高频电磁波水分测量仪的数据刷新周期为I秒，所以每个最终水分最多由30个数据构成，也就是说测量距离个数X同一距离测量次数< 30比较好。此外，测量距离最大应不超过30mm，每次变化5 10mm，确定后应严格遵守。测量距离变化的时间间隔只要大于I秒即可。如图I所示，本发明实现上述方法的一种提高非接触式水分测量仪准确率的装置，包括一可放置待测量物的平台I和非接触式水分测量仪4，平台I可为固定平台或输送带，用于放置待测物。所述的非接触式水分测量仪的测量探头2优选安装平台I下方，如装在平台I上方，待测物料形状必须一致，若形状不一致很难保证测量距离一致，结果很不准确。测量探头2装在平台I下方，利用输送带盛托物料才能保证测量距离的准确性。所述的测量探头2连接有一可驱动其沿垂直于平台I的方向作往返直线运动的驱动机构3。驱动机构3可使测量探头2沿垂直于平台I的方向作往返直线运动，用于改变待测物与测量探头2的距离。所述的驱动机构3为凸轮机构，也可以为其它常见的直线往复运动驱动机构。本实施例所述的驱动机构3包括支架31，支架31上设有导向块32、凸轮33和可驱动凸轮转动的电机，所述的导向块32中设有可轴向移动的导杆35，导杆35的顶端与测量探头2连接，导杆35上设有使其底端压在凸轮33的轮廓曲线上的弹簧34。所述的凸轮外围曲线由数个半径不等的圆弧段及各圆弧间连接曲线组成，凸轮33的轮廓曲线包括至少五段以凸轮33轴心为圆心的、半径不同的圆弧。在凸轮33转动过程中，当凸轮33的某段圆弧与导杆35的底端接触时，导杆35不作轴向运动，测量探头2与待测物的距离不变；当圆弧间的连接曲线与导杆35的底端接触时，测量探头2便继续作直线运动，改变与待测物的距离，即可有规律控制测量探头2的运动速度。测量时，凸轮33转动，驱动导杆35推动测量探头2，当凸轮的圆弧段和导杆35接触时，测量探头速度为0，此时非接触式水分测量仪中的测量控制及数据处理单元读取测量探头返回的数据并记录测量距离。凸轮每转一周，返回多个不同距离的测量数据。当凸轮连续运转数周后，取得多组相同测量距离的数据。测量控制及数据处理单元内部存储了测量距离、测量探头的返回数据与水分值的关系，由测量控制及数据处理单元分析数据，去除偏差最大的数据，取余下测量数据的平均值作为依据，根据测量距离和测量数据的关系，换算出各距离下的水分值，并取其平均值为最终水分。
对某一待测物的测量过程如下
①待测物进入输送带，当待测物的中心位置平移至测量探头的下方时，输送带辊轴暂停转动，输送带和待测物处于静止状态。②凸轮转动，测量探头在凸轮、导杆、导向块、弹簧的作用下作直线往返运动。③把凸轮的某段圆弧标记为n(n=l,2,3......)，转动的圈数记为i(i=l,2,3......)。
当凸轮的某段圆弧与导杆的底座接触时，测量控制及数据处理单元记录凸轮的转动位置，(实际为记录测量距离Dn)，接收测量探头返回的数据A (实际为反射电磁波的强弱程度)。则所有返回数据可用Ani区分。④当i彡5时(即凸轮11转过5圈后)，对比同一测量距离的数据，去除最大和最小值，余下的取平均值记为An。 ⑤由已得Dn和An，测量控制及数据处理单元换算出某一距离下的测量水分Cn，再把所有Cn取平均值便可得出待测物的水分测量结果C。⑥输送带辊轴继续转动，重复步骤①-⑤，测量下一待测物的水分。
权利要求
1. 一种提高非接触式水分测量仪准确率的装置，包括一可放置待测量物的平台(I)和非接触式水分测量仪(4)，其特征在于所述的非接触式水分测量仪的测量探头(2)安装平台(I)下方，所述的测量探头(2 )连接有一可驱动其沿垂直于平台(I)的方向作往返直线运动的驱动机构(3)，其特征在于所述的驱动机构(3)为凸轮机构，所述的驱动机构(3)包括支架(31)，支架(31)上设有导向块(32 )、凸轮(33 )和可驱动凸轮转动的电机，所述的导向块(32)中设有可轴向移动的导杆(35)，导杆(35)的一端与测量探头(2)连接，导杆(35)上设有使其另一端压在凸轮(33)的轮廓曲线上的弹簧(34)，所述的凸轮(33)的轮廓曲线包括至少五段以凸轮(33)轴心为圆心的、半径不同的圆弧。
全文摘要
本发明公开了一种提高非接触式水分测量仪准确率的装置。提高非接触式水分测量仪准确率的装置包括一可放置待测量物的平台(1)和非接触式水分测量仪(4)，非接触式水分测量仪的测量探头(2)安装平台(1)下方，测量探头连接有一可驱动其沿垂直于平台(1)的方向作往返直线运动的驱动机构(3)。本发明有规律地改变待测物与测量探头的距离，在不同距离分别测量多次，去除异动数据，并取算术平均值，减少突变因素的影响，使测量值更接近真实值。
文档编号G01N23/00GK102706904SQ20121019028
公开日2012年10月3日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者吴耀森, 张进疆, 李浩权, 陈明 申请人:广东省农业机械研究所