在線微波水分儀原理

微波能夠測量水分是基于水的介電常數(shù)比其它的物質(zhì)要高，但是其它的物質(zhì)也在吸收微波，這就形成了噪聲。當(dāng)噪聲遠(yuǎn)大于水分子產(chǎn)生的影響時(shí)，微波測量儀將無法正常測量。但是每種物質(zhì)在不同頻率的電磁場中表現(xiàn)出來的特征是不一樣的。

因此北京西克賽斯在研發(fā) MSF-300 時(shí)大膽的跳出傳統(tǒng)微波測量的思維框架，并不簡單采用相位差和阻尼衰減作為測量基礎(chǔ)量，而是采用基于兩者計(jì)算出來的一個(gè)計(jì)算量。該計(jì)算量能夠在一定程度上減緩?fù)饨绺蓴_的影響，對水分含量的變化有明顯的響應(yīng)。

  硬件設(shè)計(jì)上 MSF-300 擁有非常寬的頻帶，在如此寬闊的頻帶內(nèi)，人工智能算法將尋找合適的測量頻率。使得MSF-300 的測量頻率更具代表性和有效性。

MSF-300 微波水分儀的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

在測量原理上，MSF-300 微波水分儀不再局限于阻尼衰減和相位差的測量方法，采用基于相位差和阻尼衰減產(chǎn)生的計(jì)算量。

在硬件設(shè)計(jì)上，MSF-300 微波水分儀擁有超寬頻帶。采用世界上的頻率發(fā)生器，并且多個(gè)組合，形成超寬頻帶。性能優(yōu)異的頻率發(fā)生器保證了信號的穩(wěn)定和測量速率。

在軟件算法研發(fā)上，引進(jìn)人工智能算法和大數(shù)據(jù)分析。這兩者能夠通過分析大量數(shù)據(jù)自動選擇更優(yōu)的測量頻段和補(bǔ)償頻段對外界影響進(jìn)行補(bǔ)償。然后采用特定的信號處理算法，得到不受密度，重量等因素影響的穩(wěn)定的、可靠的微波頻譜信號。

在頻譜算法研發(fā)上引進(jìn)光學(xué)測量中多種的逼近算法。把微波和頻譜關(guān)聯(lián)起來。MSF-300 提供了多種光學(xué)算法，用戶既可以根據(jù)現(xiàn)場情況挑選更優(yōu)的算法，又可以讓 MSF-300 自行通過大數(shù)據(jù)分析，自動選擇更優(yōu)算法。

靈活，，可靠，豐富的選擇使得 MSF-300 適應(yīng)各種多變的工況并進(jìn)行可靠，穩(wěn)定，精確的測量，為工業(yè)自動化，智能化提供精確，可靠的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

MSF-300 微波水分儀的系統(tǒng)組成

• 微波發(fā)射探頭

• 微波接收探頭

• 微電腦處理器

• 超聲波測距傳感探頭

• 測量校準(zhǔn)軟件、監(jiān)控軟件

 微波發(fā)射、接收探頭

MSF-300 微波水分儀采用一對超寬頻功率天線，一端用于發(fā)射一端用于接收。發(fā)射端產(chǎn)生微波通過天線射入被測介質(zhì)，微波透過被測介質(zhì)被接收端探頭天線所接收。微波探頭通過特制的信號電纜把發(fā)送端和接收端所得到微波信號送給處理單元、微電腦處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理（可穿透 2 米厚料層）。

微電腦處理器

微電腦處理器是微波水分密度測量儀的核心部件，是微波信號源的控制中心，也是微波信號的分析運(yùn)算處理中心，是校準(zhǔn)曲線的執(zhí)行端，也是標(biāo)準(zhǔn)水分信號的輸出。

超聲波測距傳感探頭

超聲波測距傳感探頭主要是測量輸送帶上是否有被測物料通過，判斷水分儀測量系統(tǒng)啟動、停止測量（如管道安裝可不用）。

      數(shù)據(jù)處理單元接口分布

• 電源接口：110-230VAC、50Hz

• 模擬量輸出：0-20mA/ 4-20mA（2 組）

• 模擬量輸入：0-20mA/ 4-20mA（1 組）

• 外部開關(guān)接口（Start/Stop）：啟動、停止

• RS232/485 接口：PC 校準(zhǔn)連接(提供遠(yuǎn)程連接校準(zhǔn))

• 數(shù)字信號輸入端口：不同工況轉(zhuǎn)換測量

• 微波探頭連接端口： RS232 串口線連接，可長達(dá) 100 米。

• 如有特殊需求可定制

校準(zhǔn)軟件及監(jiān)控軟件

監(jiān)控軟件：后臺監(jiān)控軟件為客戶量身訂制，可跟據(jù)用戶需求自由組態(tài)。可實(shí)現(xiàn)被測物質(zhì)的水分實(shí)時(shí)監(jiān)測?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)測每個(gè)被測物質(zhì)的截面水分的分布情況?？蓪?shí)現(xiàn)被測物質(zhì)與稱重系統(tǒng)通訊，實(shí)現(xiàn)稱重、水分、計(jì)數(shù)一體化。可跟據(jù)具體客戶的需求實(shí)現(xiàn)基本的現(xiàn)場自動控制和聯(lián)動。

校準(zhǔn)軟件：校準(zhǔn)軟件為 MSF-300 微波水分儀專用校準(zhǔn)軟件。提供了多種的逼近算法，每種算法可自由更換和調(diào)整。校準(zhǔn)模型可自動分析每種算法相關(guān)性、誤差、散點(diǎn)圖、趨勢圖。以協(xié)助調(diào)試人員分析選用更優(yōu)算法。每組校準(zhǔn)模型和數(shù)據(jù)可離線分析和保存。校準(zhǔn)模型具有自適應(yīng)自學(xué)習(xí)功能?？梢愿鶕?jù)不同的品種、不同的重量、不同的厚度、不同的密度、不同的水分范圍的數(shù)據(jù)自動調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)曲線。因此可實(shí)現(xiàn)同一校準(zhǔn)曲線適用不同工況和介質(zhì)的能力。無需頻繁更換校準(zhǔn)曲線和調(diào)整曲線偏差。

　　MSF-300微波水分儀應(yīng)用領(lǐng)域：

　　鋼鐵行業(yè)：入廠原料、料場堆料、配料室(混勻礦、焦粉、煤粉、生石灰等)、燒結(jié)混合料、 高爐入爐焦炭、球團(tuán)原料、干燥前后、造球等。

　　電力行業(yè)：入廠原料、料場堆料、輸煤系統(tǒng)、磨煤系統(tǒng)、鍋爐煤粉、爐渣、灰渣、石灰石等。

　　焦化行業(yè)：入廠煤原料、料場堆料、輸煤系統(tǒng)、磨煤系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、焦?fàn)t煤粉、焦炭等

　　煤炭行業(yè)：煤塊、泥煤、煤粉、煤炭、焦炭、熱煤、焦煤、貿(mào)易結(jié)算等

　　有色金屬：鋁土礦、銅精礦、礦物砂、鎳礦、金銀鉛鋅精礦、氧化鋁以及有色冶煉等

　　煙草行業(yè)：煙包、煙梗、煙葉、煙絲、復(fù)烤、煙枝等

　　糧食行業(yè)、食品加工、陶瓷行業(yè)、玻璃行業(yè)、水泥行業(yè)、制藥行業(yè)、化工行業(yè)、木材行業(yè)、造紙行業(yè)等等。

　　部分現(xiàn)場案例：

　　一混前來料在線水分檢測                           二混后在線水分檢測

一混后在線水分檢測                  一混后在線水分檢測

　　球團(tuán)原料在線水分檢測                           蘭炭在線水分檢測

　　煉鐵混焦在線水分檢測                        高爐焦炭在線水分檢測

輸煤在線水分檢測                    紙業(yè)木材片在線水分檢測