在线微波水分仪原理

微波能够测量水分是基于水的介电常数比其它的物质要高，但是其它的物质也在吸收微波，这就形成了噪声。当噪声远大于水分子产生的影响时，微波测量仪将无法正常测量。但是每种物质在不同频率的电磁场中表现出来的特征是不一样的。

因此北京西克赛斯在研发 MSF-300 时大胆的跳出传统微波测量的思维框架，并不简单采用相位差和阻尼衰减作为测量基础量，而是采用基于两者计算出来的一个计算量。该计算量能够在一定程度上减缓外界干扰的影响，对水分含量的变化有明显的响应。

  硬件设计上 MSF-300 拥有非常宽的频带，在如此宽阔的频带内，人工智能算法将寻找合适的测量频率。使得MSF-300 的测量频率更具代表性和有效性。

MSF-300 微波水分仪的设计特点

在测量原理上，MSF-300 微波水分仪不再局限于阻尼衰减和相位差的测量方法，采用基于相位差和阻尼衰减产生的计算量。

在硬件设计上，MSF-300 微波水分仪拥有超宽频带。采用世界上先进的频率发生器，并且多个组合，形成超宽频带。性能优异的频率发生器保证了信号的稳定和测量速率。

在软件算法研发上，引进人工智能算法和大数据分析。这两者能够通过分析大量数据自动选择更优的测量频段和补偿频段对外界影响进行补偿。然后采用特定的信号处理算法，得到不受密度，重量等因素影响的稳定的、可靠的微波频谱信号。

在频谱算法研发上引进光学测量中多种先进的逼近算法。把微波和频谱关联起来。MSF-300 提供了多种光学算法，用户既可以根据现场情况挑选更优的算法，又可以让 MSF-300 自行通过大数据分析，自动选择更优算法。

灵活，先进，可靠，丰富的选择使得 MSF-300 适应各种多变的工况并进行可靠，稳定，精确的测量，为工业自动化，智能化提供精确，可靠的现场数据。

MSF-300 微波水分仪的系统组成

• 微波发射探头

• 微波接收探头

• 微电脑处理器

• 超声波测距传感探头

• 测量校准软件、监控软件

 微波发射、接收探头

MSF-300 微波水分仪采用一对超宽频功率天线，一端用于发射一端用于接收。发射端产生微波通过天线射入被测介质，微波透过被测介质被接收端探头天线所接收。微波探头通过特制的信号电缆把发送端和接收端所得到微波信号送给处理单元、微电脑处理器进行数据处理（可穿透 2 米厚料层）。

微电脑处理器

微电脑处理器是微波水分密度测量仪的核心部件，是微波信号源的控制中心，也是微波信号的分析运算处理中心，是校准曲线的执行端，也是标准水分信号的输出。

超声波测距传感探头

超声波测距传感探头主要是测量输送带上是否有被测物料通过，判断水分仪测量系统启动、停止测量（如管道安装可不用）。

      数据处理单元接口分布

• 电源接口：110-230VAC、50Hz

• 模拟量输出：0-20mA/ 4-20mA（2 组）

• 模拟量输入：0-20mA/ 4-20mA（1 组）

• 外部开关接口（Start/Stop）：启动、停止

• RS232/485 接口：PC 校准连接(提供远程连接校准)

• 数字信号输入端口：不同工况转换测量

• 微波探头连接端口： RS232 串口线连接，可长达 100 米。

• 如有特殊需求可定制

校准软件及监控软件

监控软件：后台监控软件为客户量身订制，可跟据用户需求自由组态。可实现被测物质的水分实时监测。可实时监测每个被测物质的截面水分的分布情况。可实现被测物质与称重系统通讯，实现称重、水分、计数一体化。可跟据具体客户的需求实现基本的现场自动控制和联动。

校准软件：校准软件为 MSF-300 微波水分仪专用校准软件。提供了多种先进的逼近算法，每种算法可自由更换和调整。校准模型可自动分析每种算法相关性、误差、散点图、趋势图。以协助调试人员分析选用更优算法。每组校准模型和数据可离线分析和保存。校准模型具有自适应自学习功能。可以根据不同的品种、不同的重量、不同的厚度、不同的密度、不同的水分范围的数据自动调整标准曲线。因此可实现同一校准曲线适用不同工况和介质的能力。无需频繁更换校准曲线和调整曲线偏差。

　　MSF-300微波水分仪应用领域：

　　钢铁行业：入厂原料、料场堆料、配料室(混匀矿、焦粉、煤粉、生石灰等)、烧结混合料、 高炉入炉焦炭、球团原料、干燥前后、造球等。

　　电力行业：入厂原料、料场堆料、输煤系统、磨煤系统、锅炉煤粉、炉渣、灰渣、石灰石等。

　　焦化行业：入厂煤原料、料场堆料、输煤系统、磨煤系统、干燥系统、焦炉煤粉、焦炭等

　　煤炭行业：煤块、泥煤、煤粉、煤炭、焦炭、热煤、焦煤、贸易结算等

　　有色金属：铝土矿、铜精矿、矿物砂、镍矿、金银铅锌精矿、氧化铝以及有色冶炼等

　　烟草行业：烟包、烟梗、烟叶、烟丝、复烤、烟枝等

　　粮食行业、食品加工、陶瓷行业、玻璃行业、水泥行业、制药行业、化工行业、木材行业、造纸行业等等。

　　部分现场案例：

　　一混前来料在线水分检测                           二混后在线水分检测

一混后在线水分检测                  一混后在线水分检测

　　球团原料在线水分检测                           兰炭在线水分检测

　　炼铁混焦在线水分检测                        高炉焦炭在线水分检测

输煤在线水分检测                    纸业木材片在线水分检测