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原文传递一种通过电场力测量热敏物质含水量的装置及方法

专利名称：	一种通过电场力测量热敏物质含水量的装置及方法
摘要：	本发明涉及含水量测量领域，一种通过电场力测量热敏物质含水量的装置，包括电场发生装置，该电场发生装置具有第一电极和第二电极，所述电场发生装置可以在第一电极和第二电极之间的间隔区域形成恒场强非匀电场；称重器具，称重器具包括计量主体和称量位，所述称量位位于间隔区域内，所述称量主体与恒场强非匀电场之间具有电场屏蔽结构；密封容器，其放置在称量器具的称量位上，该密封容器用于在测量过程中盛放并密封被测热敏物质。本发明通过测量水分子在恒场强非匀电场中受到的电场力，计算出被测热敏物质含水量，被测热敏物质温度并不升高，从而达到了在不升温、不减压条件下，自动对热敏物质进行含水量快速测量。本发明还提出一种通过电场力测量热敏物质含水量的方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	徐明远
发明人：	徐明远
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910179003.9
公开号：	CN109932396A
代理机构：	沈阳易通专利事务所
代理人：	王建男
分类号：	G01N27/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	110000 辽宁省沈阳市皇姑区黄河南大街11号2-4-1
主权项：	1.一种通过电场力测量热敏物质含水量的装置，其特征在于：包括电场发生装置，该电场发生装置具有第一电极和第二电极，所述电场发生装置可以在第一电极和第二电极之间的间隔区域形成恒场强非匀电场；称重器具，称重器具包括计量主体和称量位，所述称量位位于间隔区域内，所述称量主体与恒场强非匀电场之间具有电场屏蔽结构；密封容器，其放置在称量器具的称量位上，该密封容器用于在测量过程中盛放并密封被测热敏物质。 2.根据权利要求1所述的通过电场力测量热敏物质含水量的装置，其特征在于：所述称量器具为电子天平，该电子天平包括计量主体、称重盘、以及连接计量主体和称重盘的秤盘连杆，所述电场屏蔽结构具有孔洞，所述秤盘连杆穿过所述孔洞。 3.根据权利要求2所述的通过电场力测量热敏物质含水量的装置，其特征在于：所述电场屏蔽结构为第一金属屏蔽盒体，所述电场发生装置和称重盘在第一金属屏蔽盒体内，计量主体设置在第一金属屏蔽盒体外。 4.根据权利要求2所述的通过电场力测量热敏物质含水量的装置，其特征在于：所述电场屏蔽结构为第二金属屏蔽盒体，所述计量主体设置在第二金属屏蔽盒体内。 5.根据权利要求1所述的通过电场力测量热敏物质含水量的装置，其特征在于：所述通过电场力测量热敏物质含水量的装置还包括升降器，该升降器的移动端连接第一电极或第二电极，以调整第一电极和第二电极的间距。 6.根据权利要求1所述的通过电场力测量热敏物质含水量的装置，其特征在于：所述通过电场力测量热敏物质含水量的装置还包括用于测量温度传感器和湿度传感器，以检测测量环境的温度和湿度。 7.一种通过电场力测量热敏物质含水量的方法，其特征在于：形成恒场强非匀电场，将被测热敏物质放置在密封容器中，将密封容器置于恒场强非匀电场中，将容器放置在称量器具上，称量被测热敏物质在自然状态和恒场强非匀电场中垂向力差值X，并将所述垂向力差值X带入如下公式：计算含水量，公式中，ak(k＝0～n)为被测热敏物质的含水量系数，X为被测热敏物质在恒场强非匀电场中受到的电场力，Y为被测热敏物质的含水量，X单位为牛顿、Y单位为克，n≥2、n为确定的多项式次数。 8.根据权利要求7所述的一种通过电场力测量热敏物质含水量的方法，其特征在于：提供一种通过称量重量计算电场力的方法及电场力的计算公式：X＝Fz-Fy-Fk，X、Fz、Fy、Fk单位均为牛顿，公式中X为被测热敏物质在恒场强非匀电场中受到的电场力，Fz、Fy、Fk分别为放入被测热敏物质的密封容器在恒场强非匀电场中的重量、放入被测热敏物质的密封容器在自然状态下的重量、空密封容器在恒场强非匀电场中的电场力。 9.根据权利要求7所述的一种通过电场力测量热敏物质含水量的方法，其特征在于：提供一种通过标准含水量被测热敏物质在恒场强非匀电场中受到的电场力，计算所述被测热敏物质的含水量系数ak(k＝0～n)的计算方法及公式。 10.根据权利要求7-9任一项所述的通过电场力测量热敏物质含水量的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤A、制作《A类密封容器对照表》和《含水量与电场力对照表》；步骤A包括：步骤A1、在无外电场环境中，任意指定测量位置并标记为B，在位置B分别对m(m≥3)只密封容器进行称重，得到m个称重值并分别设为P0、P1、P2、…、P(m-1)；步骤A2、在确定的恒场强非匀电场环境中，在位置B分别对m(m≥3)只密封容器进行称重，得到m个称重值并分别设为PA0、PA1、PA2、…、PA(m-1)，把这样处理过的密封容器称作A类密封容器，并分别以A0、A1、A2、…、A(m-1)代表，设Fk0＝PA0-P0、Fk1＝PA1-P1、Fk2＝PA2-P2、…、Fk(m-1)＝PA(m-1)-P(m-1)，得到数组{(A0，Fk0)、(A1，Fk1)、(A2，Fk2)、…、(A(m-1)，Fk(m-1))}，保存该数组，并命名为《A类密封容器对照表》；步骤A3、对种类相同、含水量已知、含水量互不相同的m组被测热敏物质分别取C克(5≤C≤30)，分别放入A类密封容器的m个密封容器A0、A1、A2、…、A(m-1)，合盖密封；步骤A4、在无外电场环境中，在所述指定位置B，对所述已经放入被测热敏物质并密封的m个密封容器分别进行称重，得到m个称重值并分别设为Fy0、Fy1、Fy2、…、Fy(m-1)；步骤A5、在所述确定的恒场强非匀电场环境中，在所述指定位置B，对所述已经放入被测热敏物质并密封的m个密封容器分别进行称重，得到m个称重值并分别设为Fz0、Fz1、Fz2、…、Fz(m-1)；查《A类密封容器对照表》，得到数组{(A0，Fk0)、(A1，Fk1)、(A2，Fk2)、…、(A(m-1)，Fk(m-1))}；设m个被测热敏物质所受电场力分别为X0、X1、X2、…、X(m-1)，则X0＝Fz0-Fy0-Fk0，X1＝Fz1-Fy1-Fk1，X2＝Fz2-Fy2-Fk2、…、X(m-1)＝Fz(m-1)-Fy(m-1)-Fk(m-1)；步骤A6、设所述被测热敏物质种类为Pz，设已知的m组被测热敏物质含水量分别为Y0、Y1、Y2、…、Y(m-1)，保存数组{(Pz，C)}、{(X0，Y0)、(X1，Y1)、(X2，Y2)、…、(X(m-1)，Y(m-1))}，并命名为《含水量与电场力对照表》；步骤B、通过《A类密封容器对照表》和《含水量与电场力对照表》计算被测热敏物质的含水量，步骤B包括如下步骤：步骤B1、在A类密封容器中任意选一只密封容器Aj，0≤j≤(m-1)，取重量为C克，含水量未知的Pz种类被测热敏物质，放入密封容器Aj中，合盖密封；步骤B2、在无外电场环境中，在所述指定位置B，对所述已经放入Pz种类被测热敏物质并密封的密封容器Aj进行称重，得到称重值Fy；步骤B3、在确定的恒场强非匀电场环境中，在所述指定位置B，对已经放入Pz种类被测热敏物质并密封的Aj进行称重，得到称重值Fz；步骤B4、查《A类密封容器对照表》，得到(Aj，Fkj)，进而得到密封容器Aj对应的Fkj，设密封容器Aj中Pz种类物质受到的电场力为X，则X＝Fz-Fy-Fkj；步骤B5、确定拟合多项式的次数n，m＞n≥2；步骤B6、由公式计算出Sk与tr。公式中X0、Y0、X1、Y1、X2、Y2......X(m-1)、Y(m-1)为通过查《含水量与电场力对照表》确定的已知数；步骤B7、由计算出的Sk与tr，列出正规方程组步骤B8、解所述正规方程组，得到确定的被测热敏物质的含水量系数a0，a1，...an；进而得到确定的被测热敏物质含水量计算公式公式中X为被测热敏物质在恒场强非匀电场中受到的电场力，Y为被测热敏物质的含水量，X单位为牛顿、Y单位为克，把X＝Fz-Fy-Fkj代入公式即可求得被测热敏物质的含水量。
所属类别：	发明专利