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比其它的物質要高，但是其它的物質也在吸收微波，這就形成了噪聲。當噪聲遠大于水分子產生的影響時，微波測量儀將無法正常測量。但是每種物質在不同頻率的電磁場中表現出來的特征是不一樣的。

因此北京西克賽斯在研發 MSF-300 時大膽的跳出傳統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量，而是采用基于兩者計算出來的一個計算量。該計算量能夠在一定程度上減緩外界干擾的影響，對水分含量的變化有明顯的響應。

  硬件設計上 MSF-300 擁有非常寬的頻帶，在如此寬闊的頻帶內，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 微波水分儀的設計特點

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生的計算量。

在硬件設計上，MSF-300 微波水分儀擁有超寬頻帶。采用世界上優良的頻率發生器，并且多個組合，形成超寬頻帶。性能優異的頻率發生器保證了信號的穩定和測量速率。

在軟件算法研發上，引進人工智能算法和大數據分析。這兩者能夠通過分析大量數據自動選擇更優的測量頻段和補償頻段對外界影響進行補償。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定的、可靠的微波頻譜信號。

在頻譜算法研發上引進光學測量中多種優良的逼近算法。把微波和頻譜關聯起來。MSF-300 提供了多種光學算法，用戶既可以根據現場情況挑選更優的算法，又可以讓 MSF-300 自行通過大數據分析，自動選擇更優算法。

靈活，優良，可靠，豐富的選擇使得 MSF-300 適應各種多變的工況并進行可靠，穩定，精確的測量，為工業自動化，智能化提供精確，可靠的現場數據。

MSF-300 微波水分儀的系統組成

• 微波發射探頭

• 微波接收探頭

• 微電腦處理器

• 超聲波測距傳感探頭

• 測量校準軟件、監控軟件

 微波發射、接收探頭

MSF-300 微波水分儀采用一對超寬頻功率天線，一端用于發射一端用于接收。發射端產生微波通過天線射入被測介質，微波透過被測介質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、微電腦處理器進行數據處理（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算處理中心，是校準曲線的執行端，也是標準水分信號的輸出。

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啟動、停止測量（如管道安裝可不用）。

      數據處理單元接口分布

• 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）

• 外部開關接口（Start/Stop）：啟動、停止

• RS232/485 接口：PC 校準連接(提供遠程連接校準)

• 數字信號輸入端口：不同工況轉換測量

• 微波探頭連接端口： RS232 串口線連接，可長達 100 米。

• 如有特殊需求可定制

校準軟件及監控軟件

監控軟件：后臺監控軟件為客戶量身訂制，可跟據用戶需求自由組態。可實現被測物質的水分實時監測。可實時監測每個被測物質的截面水分的分布情況。可實現被測物質與稱重系統通訊，實現稱重、水分、計數一體化。可跟據具體客戶的需求實現基本的現場自動控制和聯動。

校準軟件：校準軟件為 MSF-300 微波水分儀專用校準軟件。提供了多種優良的逼近算法，每種算法可自由更換和調整。校準模型可自動分析每種算法相關性、誤差、散點圖、趨勢圖。以協助調試人員分析選用更優算法。每組校準模型和數據可離線分析和保存。校準模型具有自適應自學習功能。可以根據不同的品種、不同的重量、不同的厚度、不同的密度、不同的水分范圍的數據自動調整標準曲線。因此可實現同一校準曲線適用不同工況和介質的能力。無需頻繁更換校準曲線和調整曲線偏差。

　　MSF-300微波水分儀應用領域：

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

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

　　焦化行業：入廠煤原料、料場堆料、輸煤系統、磨煤系統、干燥系統、焦爐煤粉、焦炭等

　　煤炭行業：煤塊、泥煤、煤粉、煤炭、焦炭、熱煤、焦煤、貿易結算等

　　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：煙包、煙梗、煙葉、煙絲、復烤、煙枝等

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

　　部分現場案例：

　　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                    紙業木材片在線水分檢測