在线红外水份测量仪的制作方法

本发明涉及一种在线红外水份测量仪。

背景技术：

在物料的运输转运过程中，由于储存环境或者运输环境的影响，物料之中都会掺杂一些水份，这样就需要采用水份测量仪来测定物料之中所含有的水份，进而确定物料是否达到储存或者转运的标准。但以往的水份测量仪所都是采用采样测量，即在全部物料中随机抽取一定的量来进行水份测量，这样的测量数据具有局限性，并不能真实显示全部物料的水份含量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种设计合理、安全可靠、使用方便、测量精准的能够在物料输送途中进行持续在线水份测量的在线红外水份测量仪。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括探测器以及与所述探测器相电连接的控制仪表，所述探测器包括外壳体，所述外壳体内沿水平方向依次设置有光源发生组件、滤光组件以及折射棱镜，所述外壳体内还设置有拱形聚光镜、光线接收头以及气冷器，所述外壳体的底板上设置有防尘探测头组件，所述防尘探测头组件置于所述折射棱镜的下方并与所述防尘探测头组件相连接，所述光线接收头设置在所述折射棱镜的顶部，所述拱形聚光镜设置在所述光线接收头的上方。

所述外壳体内还设置有控制主板、电源连接器，所述光源发生组件、所述滤光组件、所述光线接收头、所述气冷器以及所述防尘探测头组件分别与所述控制主板以及所述电源连接器相电连接，所述电源连接器与外部电源相电连接，所述控制主板与所述控制仪表相电连接。在本发明中，采用了内置的气冷器来对外部空气进行压缩后形成压缩冷空气，从而达到对所述外壳体内部进行降温的目的。

所述光源发生组件包括灯架座、聚光罩、光源灯、导光室体以及凸形聚光镜，所述导光室体固定设置在所述外壳体的底板上，所述聚光罩固定设置在所述导光室体的尾端且所述聚光罩的聚光弧置于所述导光室体的内部，所述灯架座固定设置在所述聚光罩的尾端，所述光源灯固定设置在所述灯架座上并置于所述聚光罩的聚光弧的中央，所述凸形聚光镜固定设置在所述导光室体的前端，所述光源灯通过所述灯架座与所述电源连接器相电连接。由于组合采用了聚光罩，光线先被所述聚光罩聚拢，然后统一传至所述凸形聚光镜进行最后聚光，所以本发明中的光源能够更加集中发射，同时导光室也使得光线只在规定的范围内传输，不会对系统内其它部件造成不必要的干扰。

所述滤光组件包括伺服电机以及滤光盘，所述伺服电机固定设置在所述外壳体内，所述滤光盘固定设置在所述伺服电机的输出端，所述滤光盘的圆周面与所述凸形聚光镜的圆周面相平行且所述滤光盘的下半部置于所述凸形聚光镜的前方且，所述滤光盘上沿圆周均匀设置有若干个滤光镜，所述伺服电机分别与所述控制主板以及所述电源连接器相电连接。所述伺服电机带动所述滤光盘按照预设速率转动，为测量滤出不同波段的红外线。

所述折射棱镜为90度全折射棱镜，所述折射棱镜固定横置在所述外壳体内部并置于所述滤光盘的前方，所述折射棱镜的折射面依次对准所述滤光盘上的滤光镜以及所述凸形聚光镜。

所述防尘探测头组件包括透光镜片、防尘管以及喷气嘴，所述外壳体的底板上设置有与所述透光镜片相适配的通孔，所述透光镜片适配固定设置在所述通孔上并置于所述折射棱镜的下方，所述防尘管的一端适配固定设置在所述通孔上并置于所述透光镜片的下方，所述防尘管的另一端垂直伸延至所述外壳体的底部，所述喷气嘴固定设置在所述防尘管的管壁内，所述气冷器上设置有系统冷却气出气口以及喷气口，所述喷气嘴与所述喷气口相连接。所述防尘管对所述透光镜片起到初步的防尘防杂物的作用，但在持续的在线测量过程中，物料中的粉尘或者其它杂物或多或少都会进入到防尘管内部对透光镜片造成影响，这时所述喷气嘴所喷出的低温气体就能够吹走该些杂物与粉尘，同时也避免所述透光镜片上产生水汽。

所述拱形聚光镜固定在所述外壳体内，所述拱形聚光镜的凹面的面积小于所述透光镜片的面积。所述拱形聚光镜的凹面能够将经所述透光镜片反射回来的测量光线全部折射至所述光线接收头上，相对于以往的平面聚光镜，本发明中的拱形聚光镜的聚光反馈效果更加全面。

所述外壳体为长方体，所述外壳体的顶板上设置有固位安装扣。外部技术人员通过所述固位安装扣将本发明中的外壳体安装在任意符合条件的场所来对物料进行测量，所以本发明的使用范围比以往的测量仪更广。

所述控制仪表上设置有显示屏以及控制面板，所述控制仪表内设置有控制分析处理器，所述显示屏以及所述控制面板分别与所述控制分析处理器相连接，所述控制分析处理器通过数据线与所述控制主板相电连接。所述控制仪表与外部电源相连接。

附图说明

图1是本发明的外部硬件结构连接示意图；

图2是本发明的测量原理示意图，图中带箭头线条为光路示意线。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括探测器1以及与所述探测器1相电连接的控制仪表2，所述探测器1包括外壳体11，所述外壳体1内沿水平方向依次设置有光源发生组件、滤光组件以及折射棱镜12，所述外壳体1内还设置有拱形聚光镜13、光线接收头14以及气冷器，所述外壳体11的底板上设置有防尘探测头组件，所述防尘探测头组件置于所述折射棱镜12的下方并与所述防尘探测头组件相连接，所述光线接收头14设置在所述折射棱镜12的顶部，所述拱形聚光镜13设置在所述光线接收头14的上方。在本发明中，所述气冷器为微型空气压缩器，所述气冷器将外部空气收集然后压缩为冷空气，然后再用该冷空气对所述外壳体11的内部进行冷却。

所述外壳体11内还设置有控制主板、电源连接器，所述光源发生组件、所述滤光组件、所述光线接收头14、所述气冷器以及所述防尘探测头组件分别与所述控制主板以及所述电源连接器相电连接，所述电源连接器与外部电源相电连接6，所述控制主板与所述控制仪表2相电连接。

所述光源发生组件包括灯架座31、聚光罩32、光源灯33、导光室体34以及凸形聚光镜35，所述导光室体34固定设置在所述外壳体11的底板上，所述聚光罩32固定设置在所述导光室体34的尾端且所述聚光罩32的聚光弧置于所述导光室体34的内部，所述灯架座31固定设置在所述聚光罩32的尾端，所述光源灯33固定设置在所述灯架座31上并置于所述聚光罩32的聚光弧的中央，所述凸形聚光镜35固定设置在所述导光室体34的前端，所述光源灯33通过所述灯架座31与所述电源连接器相电连接。在本发明中，所述光源灯33为采用软启动的卤钨灯珠，所述聚光罩32能够将所述卤钨灯珠的光聚合，使其全部向所述凸形聚光镜35方向发射，同时所述导光室体34对光线进行进一步的方向限定，所以能够有效保证所述光源灯33所发射的光线能够全部射至所述凸形聚光镜35上，确保效能不被浪费。

所述滤光组件包括伺服电机41以及滤光盘42，所述伺服电机41固定设置在所述外壳体1内，所述滤光盘42固定设置在所述伺服电机41的输出端，所述滤光盘42的圆周面与所述凸形聚光镜35的圆周面相平行且所述滤光盘42的下半部置于所述凸形聚光镜35的前方且，所述滤光盘42上沿圆周均匀设置有若干个滤光镜，所述伺服电机41分别与所述控制主板以及所述电源连接器相电连接。每个所述滤光镜的滤光率都不相同，技术人员可以根据实际情况跟换滤光片。每个所述滤光片都能够将自所述凸形聚光镜35射出的光线过滤为不同波段的红外光。通过所述伺服电机41带动所述滤光盘42转动，使得光线能够在一定时间段内分成不同波段的红外光。

所述折射棱镜12为90度全折射棱镜，所述折射棱镜12固定横置在所述外壳体1内部并置于所述滤光盘42的前方，所述折射棱镜12的折射面依次对准所述滤光盘上的滤光镜以及所述凸形聚光镜35。即所述折射棱镜12的折射面、所述滤光片、所述凸形聚光镜35以及所述光源灯33处于同一水平线上。

所述防尘探测头组件包括透光镜片51、防尘管52以及喷气嘴53，所述外壳体1的底板上设置有与所述透光镜片51相适配的通孔，所述透光镜片51适配固定设置在所述通孔上并置于所述折射棱镜12的下方，所述防尘管52的一端适配固定设置在所述通孔上并置于所述透光镜片51的下方，所述防尘管52的另一端垂直伸延至所述外壳体1的底部，所述喷气嘴53固定设置在所述防尘管52的管壁内，所述气冷器上设置有系统冷却气出气口以及喷气口，所述喷气嘴53与所述喷气口相连接。所述防尘管52为所述透光镜片51提供第一道的防尘防杂物保护，但在长时间持续的在线测量过程中，物料中的粉尘以及水份难免会进入防尘管52的内部而影响所述透光镜片51，此时所述喷气嘴53喷出的冷却气体能够有效地清理所述透光镜片51以及所述防尘管52内的粉尘以及水汽。

所述拱形聚光镜13固定在所述外壳体1内，所述拱形聚光镜13的凹面的面积小于所述透光镜片51的面积。自所述透光镜片51照射上来的物料反射光在所述拱形聚光镜13的凹面的折射下，能够全部到达所述光线接收头14上。

所述外壳体1为长方体，所述外壳体1的顶板上设置有固位安装扣15。外部工作人员根据实际情况通过所述固位安装扣15将所述探测器1固定安装在相对应的位置，使所述探测器1能够对准物料。

所述控制仪表2上设置有显示屏以及控制面板，所述控制仪表2内设置有控制分析处理器，所述显示屏以及所述控制面板分别与所述控制分析处理器相连接，所述控制分析处理器通过数据线与所述控制主板相电连接。所述控制仪表2与外部电源7相连接。外部工作人员能够通过所述控制面板来对所述探测器1内的部件进行设定控制。

工作时，外部工作人员通过所述固位安装扣15将所述探测器1固定安装在适当的位置，使得所述透光镜片51以及所述防尘管52对准物料9，然后启动系统。所述光源灯33所发射的光线经所述凸形聚光镜35到达所述滤光镜中，并经所述滤光镜滤分为适宜测量物料水份的红外光。红外光再照射至所述折射棱镜12上并折射90度进入所述透光镜片51，然后照射在物料9表面上，物料9表面的水份吸收部分红外光后将剩余的红外光反射，反射光线经所述透光镜片51从新进入所述外壳体11内并照射在所述所述拱形聚光镜13的凹面上，所述凹面将反射光线全部折射到所述光线接收头14上，所述光线接收头14将发射光转换为电信号，再经所述控制主板传输至所述制分析处理器内进行数据分析，分析所得出的数据经所述显示屏显示出来。

本发明适用于物料在线红外水份测量领域。