專利名稱：粉粒體物料的電子水分測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用固體物料電特性測定各種粉粒體物料水分的系列性儀器技術。
至今，廣泛用于測定糧食等粉粒體物料的電子水分測量儀中，多用電容法(電容)、電導法(電阻)。其電路形式繁多。其中，專利CN87213810U有靈敏、穩(wěn)定等特征。但是使用范圍較窄。對糧食、醫(yī)藥、化工、食品等難于測量。在測量操作中利用校正體技術及便攜式的操作方式，轉(zhuǎn)換品種不太方便、測量品種不多、工作量程不寬等。
本實用新型的目的在于完成一個完整的、能以高精度測量各種粉粒體物料，在不同的環(huán)境溫度、不同的料溫下都能有一致的測量特性、測三十種以上的品種。具有自動打印輸出和計算機聯(lián)機通訊等功能的智能化操作系統(tǒng)，功能完備、健全的儀器系列技術。
本實用新型的組成，由加料器(11)、料斗(10)、傳感器與標準件(1)、檢相電路(8b)，測溫電路(8a)、附加網(wǎng)絡(8d)、開關(8c)、及A／D(12)、單片計算機(13)、操作鍵(14)、顯示(15)、打印口(16)及串口(17)等組成。形成了完整的智能儀器系統(tǒng)。(2)為盛裝試料的傳感器與標準件(1)相聯(lián)再接到檢相電路(8b)，通過變換標準件(1)可取得不同的測量特性。如標準件(1)為電阻R，則儀器為電導水分儀特性。如為電容C，儀器為介電水分儀特性等等。使它。借助料斗(10)中，安設的熱敏元件(6)、測溫電路(8a)、附加網(wǎng)絡(8d)及計算機軟硬件實現(xiàn)自動補償儀器工作特性、克服環(huán)境溫度和料溫影響等。借助計算機運用，實現(xiàn)了多品種(三十種，若需要可安排百種以上)、若在打印口(16)已接好打印機，可自動打印。串口(17)可聯(lián)接微機通訊等功能。線路的特性和儀器的結(jié)構(gòu)設計提高了使用精度。采用定容取樣，為了恒定取樣量，在結(jié)構(gòu)設計上設計了加料器方式。加料器(11)置于采料定容器的上方，所謂采料定容器(以下簡稱定容器)是以它的充滿作為測量料的采樣標準量的容器。有的直接用儀器料斗兼任、有的是專用的標準杯。加料器(11)，外形可以各種形式。但容積要略大于采料定容器。它的底端口要和采料定容器的上部端口配合一致。不能大于它。借助自然流下密度恒定來保證采料量的一致性。
附圖4是為加料器(11)的兩種結(jié)構(gòu)形式，(24)為定容器頂部臺面。(22)定容器上部端口。料從端口流下，即流入定容器中，a)加料器為無底蓋的盒體，可以在平臺(24)上滑行。當滑至R位時，可加滿料。然后滑至L位，料順端口(22)流下充滿定容器然后再滑開。b)加料器為帶有底部滑塊的，加滿料后打開滑塊，料即自動流下端口(22)進入定容器中，流完，再合上滑塊。這種加料器，可以是固定于臺面上的，也可以是可移開式的。本說明書實例中采用無底蓋的加料器，在儀器頂部滑動，定容器用料斗兼任。
應用實踐證明，本實用新型具有廣闊的應用領域(從陶瓷、水泥、土壤到糧食醫(yī)藥、化工、食品等)。測量品種多(30～100種)、寬量程(從0～35％水分直接顯示無需分檔)。用本實用新型構(gòu)成的陶瓷坯粉水分測量儀及糧食水分測量儀兩種不同特性儀器均具有穩(wěn)定性0．01％、重復精度0．05％、允許料溫-10～45℃的使用效果。
以下結(jié)合附圖及應用實例作進一步說明
圖1為儀器結(jié)構(gòu)示意圖圖2為線路原理圖圖3為儀器外形圖圖4為加料器的兩種結(jié)構(gòu)形式示意圖圖5為附加網(wǎng)絡及開關的通用電路形式加料器(11)安置于儀器頂面[料斗(10)的上面]滑動，料斗(10)為只有一個主流面的槽形容器，里面有熱敏元件(6)連接到測量電路(8)中的測溫單元(8a)。測量傳感器(2)是一個底部有滑板(4)開漏的矩形盒子，它通過絕緣板(7)與測量線路(8)緊密相連，并緊固為懸空狀態(tài)，上與料斗(10)下與抽斗(9)、周與四鄰均保持大于30mm且穩(wěn)定不變的距離。傳感器的兩側(cè)有兩金屬極片(20)，一端接測量地端，另一端與檢相電路(8b)和標準件(1)的下端接點相連。測溫電路(8a)和檢相電路(8b)的輸出均接至開關(8c)，開關又與計算機(13)及A／D(12)相接。它可以是由計算機控制的任何開關，包括，電子開關，磁電開關(繼電器)，或二者組成的復合開關，或由微電機帶動的接觸開關等。配合功能的多寡和性能的要求不同。可以為單開關和多開關。附加網(wǎng)絡(8d)也與測溫電路(8a)和檢相電路(8b)及開關(8c)逐一相接。附加網(wǎng)絡(8d)的通用電路形式，全為電阻R和電容C，組成的RC網(wǎng)絡。每個元件究竟為電阻還是電容，多大數(shù)值，全系調(diào)正確定。開關接點a、b、c、d、e、f按性能要求的情況取舍。開始測量，先加料于加料器(11)中，推(11)到料斗(10)的正上方，則加料器的料充滿料斗(10)再推開(11)。料斗中熱敏元件(6)連到測溫單元(8a)將料溫通過電子開關(8c)送到計算機。儀器初始化后，再開啟料斗開關(3)，料下流入傳感器(2)的訊號經(jīng)檢相電路(8b)和開關(8c)、A／D(12)后送計算機(13)，計算機經(jīng)過數(shù)據(jù)處理算出正確的物料水分值由顯示器(15)顯示出來。若在打印口(16)已接好了打印機，按操作鍵(14)中的D則自動打印出結(jié)果。
附圖3為儀器結(jié)構(gòu)外形圖。它的(18)電源開關，(17)校／測開關(19)為料斗開合提示，(14)為操作鍵等。圖8為儀器測量工作流程圖。
下面對測量流程中的一些符號作些解釋，并用糧食水分測量為例對操作過程說明1．初始化后顯示※[××，符號[(當然也可用其它符號如P，顯示※P××也一樣)，代表品號指其后兩位數(shù)××，代表不同糧食品種，如安排02大米，03玉米、05小麥、01大豆、07水稻等要測小麥將這兩位用J鍵為05，鍵完后[符前※值將自動給出數(shù)值，它標志該品號標定過沒有，標定了幾次，本實用新型規(guī)定為※=0，既未標定，這時儀器測量的結(jié)果與烘干稱量法是對不上的?！?1即僅在常溫下標定了一次，這時儀器測量只能測料溫在常溫附近的料。若※=2或是3，則儀器作了高溫或低溫?；蚋邷氐蜏鼐鶚硕ㄟ^了。這時儀器就可以下次序，測量-10～50℃所有溫度料的正確水分值如顯示2[07說明水稻可測各種料，它已標定了兩次，若要理想再補標定一次，究竟需補標高溫還是低溫，可按s鍵查詢。以下敘述的操作符均為操作鍵(14)中的鍵符。
為了簡化說明，設待測品種都是已標定過2至3次的。
1。開機后，儀器自動完成初始化工作顯示器(15)將顯示※[××2。按J鍵入你需測量的品號如想測玉米鍵入××=03，此時(15)將顯示2[03或3[033。將料加于加料器(11)，再轉(zhuǎn)加入料斗中
4。按鍵T，(15)顯示糧溫，穩(wěn)定后，顯示器又顯示儀器初值(即∠1的數(shù)值)如0．36。
5。按J鍵，(15)顯示變?yōu)?．00；6。旋鈕(3)開啟滑板下料進入傳感器(2)，顯示器(15)顯示出正確的物料水分值，如17．36即是水分值為17．36％；7。拉出拉桿(4)料流入抽斗，再拉于抽斗(9)清掉余料后推回。再推回拉桿(4)。
8。若已在打印口(6)接上了打印機，想打印，可按S鍵，顯示1UU后，繼按D，即自動打印結(jié)果，打印完回顯3[03。
若不想打印，測到7。后按R鍵，也轉(zhuǎn)入初態(tài)顯示3[03。
若要繼續(xù)測量，可加入新料繼續(xù)(3)后的操作。
對于料溫變化不大的料測量可在測后或打印后直接加入新料再按c鍵，重復5～7的操作即可。
權利要求1．一種粉粒體物料的電子水分測量儀，它包括加料器(11)、料斗(10)、測量傳感器(2)、熱敏元件(6)以及由測溫單元(8a)、檢相放大(8b)、開關(8c)、標準件(1)、附加網(wǎng)絡(8d)組成和由單片計算機部分(13)A／D轉(zhuǎn)換器(12)、按鍵(14)顯示(15)、打印(16)、串口(17)組成的計算機操作系統(tǒng)等組成；其技術特征在于料斗(10)位于傳感器(2)的上方，為只有一個主流面，該面與水平面的夾角50～60度間。料斗(10)內(nèi)有熱敏元件(6)連接到測溫單元(8a)；傳感器(2)為一矩形盒子，下部固定有兩塊斜板，它們與水平面夾角不小于45°；底部有絕緣材料的活動滑片；傳感器(2)的內(nèi)側(cè)兩壁有兩塊金屬極片(20)；一端連接到檢相電路(8b)和標準件(1)的下接點，另一端接測量地端，標準件(1)的另一端也接到檢相電路。開關(8c)的一端接檢相放大(8b)，另一端接測溫單元(8a)并與計算機(13)及A／D(12)連接。它可以是由計算機控制的任何開關，包括，電子開關，磁電開關(繼電器)，或二者組成的復合開關，或由微電機帶動的接觸開關等；附加網(wǎng)絡(8d)也與測溫電路(8a)和檢相電路(8b)及開關(8c)逐一相接；它是電阻R和電容C，組成的RC網(wǎng)絡；分出幾個節(jié)點與開關(8c)逐一接通；傳感器的下部有一個抽斗(9)及一個加料器(11)組成。
2．權利要求1中的所述粉粒體物料的電子水分測量儀由檢相電路(8b)和標準件(1)，測溫電路(8a)和檢相電路(8b)、開關(8c)，RC附加網(wǎng)絡(8d)的組合聯(lián)結(jié)，可變換標準件(1)為電容、電阻或它們的組合網(wǎng)絡，適用于不同的測量領域。
3．權利要求1中所述的粉粒體物料的電子水分測量儀，其特征在于料斗(10)中，安裝了熱敏元件(6)，它可以是熱敏電阻，鉑電阻、熱敏二極管或其它集成感溫器件，它連接于相應的測溫電路(8a)，經(jīng)電子開關(8c)與計算機相連。
4．權利要求1中所述的粉粒體物料的電子水分測量儀，它的傳感器(2)是由絕緣板(7)與測量電路(8)緊密相連，并緊固于儀器的內(nèi)部，上與料斗(10)，下與抽斗(9)均保持大于30mm的落差，并與四鄰的金屬機殼保持大于30mm穩(wěn)定距離，它的形狀是矩形的盒子，底部有通漏的滑板(4)，(4)上面可有兩斜板，斜板的夾角度α＜45°。
5．權利要求1中所述的粉粒體物料的電子水分測量儀，其特征在于它有一個加料器(11)；加料時安置于采料定容器的上方。采料定容器，是一個容器，它的容積作為儀器每次測量取樣的標準定量，它可以是料斗(10)兼任，加料器(11)的形狀可以任意，容積大于定容器；它底部的端口與定容器所在部的頂部端口相一致，它的結(jié)構(gòu)可以是1)底部開漏的盒子滑動于定容器頂部的板上，滑動可定位于與定容器上端口恰好對齊，及底部全部封閉的兩個位置；2)底部有活動滑板的盒子，它可以是固定于定容器所置位置頂部開口板上，也可是從定容器頂部自由安置和取掉的。
專利摘要本實用新型涉及一種利用電氣特性來檢測粉粒體物料水分的電子水分測量儀。由檢相電路及組合網(wǎng)絡構(gòu)成的檢測電路,加用了測溫電路,開關及單片計算機操作系統(tǒng)構(gòu)成新的系列性儀器技術。通過改換標準件可獲得多種測量特性。配合特殊的結(jié)構(gòu)設計和單片計算機處理功能克服了料溫影響、環(huán)境溫度影響、提高了使用特性。取得了高精度、多功能(打印、存儲、多品種)、寬量程、應用領域廣(陶瓷、糧食、醫(yī)藥、化工等)。本實用新型構(gòu)成的陶瓷坯粉水分測定儀及糧食水分測定儀兩種不同特性儀器均具有穩(wěn)定性:0.01%、重復精度:0.05%、允許料溫:－10～45℃的使用效果。
文檔編號G01N27/00GK2430685SQ9925615
公開日2001年5月16日 申請日期1999年12月30日 優(yōu)先權日1999年12月30日
發(fā)明者李如楠 申請人:李如楠