一种提高微波测量废纸包水分精度的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112505069A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号202011195170.1(22)申请日2020.10.30(71)申请人山东盖特航空科技有限公司地址250000山东省济南市梓东大道8号中德产业园13号楼B栋(72)发明人孔文马兆军汪明华刘倩周琦段鹏王逾朱文骁(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人祖之强(51)Int.Cl.G01N22/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种提高微波测量废纸包水分精度的装置及方法(57)摘要本公开提供了一种提高微波测量废纸包水分精度的装置及方法，至少包括检测单元和控制终端，检测单元至少包括收发信机、通信控制模块以及微波转换模块，收发信机包括发射机和接收机，发射机至少包括三个频率通道，待测纸包设置在发射机与接收机之间，通信控制模块与控制终端通信，微波转换模块根据通信控制模块的指令控制通道切换；接收机与发射机配合进行检波与鉴相并输出各个通道的功率衰减值和相位变化值，控制终端根据接收到的各个通道的功率衰减值和相位变化值，得到被测纸包的水分值；本公开采用多频对射方式，结合能量衰减和相位变化，通过智能算法对多频测量结果进行融合，实现了对纸包水分测量的更高精度的测量。CN112505069ACN112505069A权利要求书1/1页1.一种提高微波测量废纸包水分精度的装置，其特征在于，至少包括检测单元和控制终端；检测单元至少包括收发信机、通信控制模块以及微波转换模块，收发信机包括发射机和接收机，发射机至少包括三个频率通道，待测纸包设置在发射机与接收机之间，通信控制模块与控制终端通信，微波转换模块根据通信控制模块的指令控制通道切换；接收机与发射机配合进行检波与鉴相并输出各个通道的功率衰减值和相位变化值，控制终端根据接收到的各个通道的功率衰减值和相位变化值，得到被测纸包的水分值。2.如权利要求1所述的提高微波测量废纸包水分精度的装置，其特征在于，所述发射机包括三个通道，分别对应1GHz、2GHz和3Ghz三个频率。3.如权利要求1所述的提高微波测量废纸包水分精度的装置，其特征在于，还包括接收天线、发射天线和馈线，接收天线和发射天线分别通过馈线与发射机和接收机连接。4.如权利要求3所述的提高微波测量废纸包水分精度的装置，其特征在于，接收天线和发射天线均为无源平板天线，两者参数完全一致。5.如权利要求3所述的提高微波测量废纸包水分精度的装置，其特征在于，接收天线和发射天线均的频率范围为800M～3.5GHz，水平及垂直方向角均小于20°。6.如权利要求3所述的提高微波测量废纸包水分精度的装置，其特征在于，发射机通过微波开关连接三副天线，根据控制终端的指令以预设速度进行循环通道切换，每个通道分别发射不同频率信号。7.如权利要求1所述的提高微波测量废纸包水分精度的装置，其特征在于，还包括与控制终端通信的显示模块，被配置为实时显示被测纸包水分值和/或工作状态。8.一种提高微波测量废纸包水分精度的方法，其特征在于，利用权利要求1‑7任一项所述的装置，包括以下步骤：构建微波能量衰减数据库、微波相位变化数据库、天线平坦度数据库和发射机功率修正数据库；接收各通道功率衰减与相位变化值，利用基础数据库对接收到的数据进行修正补偿，采用线性回归算法和卷积神经网络算法对三通道数据进行综合，得到当前纸包的水分值。9.如权利要求8所述的提高微波测量废纸包水分精度的方法，其特征在于，微波能量衰减数据库和微波相位变化数据库来源于水对1GHz、2GHz与3GHz频率信号的衰减及相移数据，天线平坦度数据库来源于矢量网络分析仪的测量。10.如权利要求8所述的提高微波测量废纸包水分精度的方法，其特征在于，采用线性回归算法和卷积神经网络算法对三通道数据进行综合，具体为：对各通道功率衰减与相位变化值，对照基础数据库中的损耗与相位变化值，进行线性回归算法修正，分别获取三通道的水分测量结果；对既定测量时间段内的各通道水分值按不同的加权系数，输入卷积神经网络系统进行综合，获取被测纸包的水分值。2CN112505069A说明书1/6页一种提高微波测量废纸包水分精度的装置及方法技术领域[0001]本公开涉及纸包水分测量技术领域，特别涉及一种提高微波测量废纸包水分精度的装置及方法。背景技术[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。[0003]废纸回收再利用是全球纸页最重要的原料来源，废纸回收的结算成本是造纸业、废纸回收行业最主要的生产成本。因此废纸的含水量是最重要的结算指标之一，也是贸易双方争议最多、漏洞最多的环节。[0004]本公开发明人发现，传统的废纸包水分测量