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原文传递通过测量固体的变形量测量其含水率的方法

专利名称：	通过测量固体的变形量测量其含水率的方法
摘要：	本发明涉及一种通过测量固体的变形量测量其含水率的方法，包括以下步骤：1：控制第一电极和第二电极与固体同步运动，并且使第一电极和第二电极位于固体的正上方；2：控制第一电极和第二电极向下运动；3：检测第一电极和第二电极接触固体的时刻t₁，开始计数控制电极驱动机构电机旋转的脉冲信号的个数；4：检测第一电极和第二电极压向固体的力达到预设值的时刻t₂，停止第一电极和第二电极下降，停止计数控制电极驱动机构电机旋转的脉冲信号的个数；5：计算固体的含水率；6：控制电极驱动机构回到原位；7：控制水平滑台回到原位。本发明的通过测量固体的变形量测量其含水率的方法可实现对生产线上固体的含水率进行在线测量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	烟台大学
发明人：	王东兴;陈麒麟;张纪红;杨鹏;李文博
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201811017705.9
公开号：	CN108801911A
分类号：	G01N19/10(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N19;G01N19/10
申请人地址：	264005 山东省烟台市莱山区清泉路32号
主权项：	1.一种通过测量固体的变形量测量其含水率的方法，采用一种在线测量固体含水率的装置对固体的含水率进行测量，所述装置包括检测装置支架、电极机构、电极驱动机构、水平滑台、固体检测开关和控制系统；所述电极机构包括相互绝缘的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极的底面对齐，并且平行于传输机构放置所述固体的平面，所述第一电极和第二电极均连接到所述控制系统；所述电极驱动机构包括电极驱动机构电机、电极驱动旋转变直线运动机构、电极驱动机构导轨、第一滑块、第二滑块、第一滑块连接件、第二滑块连接件、限位柱、电极驱动机构弹簧、电极驱动机构零位开关、电极驱动机构底座和压力检测开关，所述电极驱动机构电机为脉冲信号控制的电机，所述电极驱动机构电机和所述电极驱动机构导轨固定安装在所述电极驱动机构底座上，所述电极驱动机构导轨的方向垂直于传输机构放置所述固体的平面，所述第一滑块和第二滑块都安装在所述电极驱动机构导轨上，可沿所述电极驱动机构导轨直线运动，第二滑块位于第一滑块的下方，所述电极驱动旋转变直线运动机构连接电极驱动机构电机和第一滑块，将电极驱动机构电机的旋转运动转变为第一滑块沿电极驱动机构导轨的直线运动，在第一滑块和第二滑块上分别固定安装第一滑块连接件和第二滑块连接件，在所述第一滑块连接件和第二滑块连接件之间沿着平行于所述电极驱动机构导轨的方向安装限位柱和电极驱动机构弹簧，所述限位柱用于限定第一滑块连接件和第二滑块连接件之间的最大距离，在所述第一滑块或第一滑块连接件和第二滑块或第二滑块连接件之间安装压力检测开关，所述压力检测开关可固定安装在第一滑块、第一滑块连接件、第二滑块和第二滑块连接件任意之一上，其安装位置应保证当所述第一电极和第二电极压向所述固体的力达到设定值时，所述压力检测开关的输出状态改变，所述压力检测开关的输出连接到所述控制系统，所述电极驱动机构零位开关固定安装在电极驱动机构底座上，用于检测所述第一滑块的直线位移的零位移点，其输出连接所述控制系统；所述电极机构固定安装于所述第二滑块连接件的下侧；所述水平滑台包括水平滑台电机、水平滑台旋转变直线运动机构、水平滑台导轨、水平滑台滑块、水平滑台零位开关和水平滑台底座，所述水平滑台电机和水平滑台导轨均固定安装于水平滑台底座，所述水平滑台导轨的方向平行于所述传输机构输送所述固体的方向，所述水平滑台电机为速度可控的电机，其输出轴与水平滑台旋转变直线运动机构连接，并通过水平滑台旋转变直线运动机构驱动水平滑台滑块沿着水平滑台导轨直线运动，所述水平滑台零位开关固定安装于水平滑台底座或检测装置支架上，用于检测所述水平滑台滑块的直线位移的零位移点，其输出连接所述控制系统；所述电极驱动机构底座固定安装在所述水平滑台滑块上；所述水平滑台底座固定安装在所述检测装置支架上，位于所述传输机构的上方；所述检测装置支架安装在测量现场，其位置应保证所述第一电极和第二电极位于所述传输机构所传输的固体的上方，且不测量时不与所述固体接触；所述固体检测开关固定安装在所述传输机构的支架上或检测装置支架上，位于所述第一电极和第二电极的后方，即所述固体先经过固体检测开关，然后才到达所述第一电极和第二电极的下方；所述固体检测开关的安装高度须保证能够检测到所述固体，其输出连接控制系统；所述控制系统包括计算机、显示器、电阻测量电路和两个电机驱动器；所述电阻测量电路包括一个分压电阻和一个跟随器，所述跟随器由运算放大器实现，所述分压电阻一端接电源，另一端接一个所述电极和跟随器的输入，另一个所述电极接地，跟随器的输出接至所述计算机；所述固体检测开关、压力检测开关、水平滑台零位开关、电极驱动机构零位开关均接至所述计算机；两个电机驱动器的控制端均接至所述计算机，另一端分别接电极驱动机构电机和水平滑台电机；所述装置的表述中，所述前后是指所述固体传输的方向为向前，传输的反方向为后；采用上述装置的测量步骤如下：步骤1：控制系统循环检测所述固体检测开关的信号，当检测到所述固体检测开关的输出第二次跳变时，经延时，控制所述水平滑台带动安装在其上的电极驱动机构和电极机构开始沿着所述传输机构运动的方向运动，使所述第一电极和第二电极位于被检测所述固体的正上方，且与所述固体在沿传输机构运动的方向上相对静止，同步运动；其特征在于，在步骤1）开始测量前，先进行标定实验，获取从第一电极和第二电极接触所述固体到压力检测开关的输出状态改变时间段中控制系统控制所述电极驱动机构电机旋转的脉冲信号的个数NP与固体的含水率H的对应关系：H=f(NP)，标定试验拟合得到NP与H之间的关系：H=k*NP+b，式中k和b为标定系数；然后，开始步骤1）的运行；步骤2：所述控制系统控制所述电极驱动机构驱动所述第一电极和第二电极向下运动；步骤3：控制系统循环检测第一电极和第二电极间的电阻，当检测到所述电阻明显小于第一电极和第二电极间的绝缘电阻时，开始计数控制系统控制所述电极驱动机构电机旋转的脉冲信号的个数，记该时刻为t1；步骤4：控制系统循环检测所述压力检测开关的信号，当检测到压力检测开关的输出状态改变时，控制所述电极驱动机构停止驱动所述第一电极和第二电极下降，停止计数控制系统控制所述电极驱动机构电机旋转的脉冲信号的个数，记该时刻为t2；步骤5：记时间段{ t: t1 ≤ t < t2 }中控制系统控制所述电极驱动机构电机旋转的脉冲信号的个数为NP，计算所述固体的含水率H=f(NP)，并在显示器上显示测量结果；步骤6：控制系统控制所述电极驱动机构驱动所述第一电极和第二电极上升，直到所述电极驱动机构零位开关的输出信号产生跳变，控制系统控制所述电极驱动机构停止运动；步骤7：控制系统控制所述水平滑台停止沿着传输机构运动的方向的运动，改为控制水平滑台沿着传输机构运动的反方向运动，直到所述水平滑台零位开关的输出信号产生跳变，控制系统控制所述水平滑台停止运动。
所属类别：	发明专利