[发明专利]一种高精度红外水分仪探测装置

权利要求书

1.一种高精度红外水分仪探测装置，该装置设于红外水分仪中，所述的红外水分仪用于对测量物料(2)进行水分检测，包括斩光盘(3)、电机(4)、轴承(9)、主光路聚光筒(11)、光室和光室壁板(15)，该装置特征在于：包括传感器(1)、前置放大电路板(12)和传感器封闭支架；

所述的传感器封闭支架包括光窗孔(5)、电缆孔(6)、固定腔室(7)、封闭腔体(8)、铜柱(10)、支架盖(13)和箱体(14)；

所述的传感器封闭支架设于主光路聚光筒(11)上方，与主光路聚光筒(11)通过螺纹连接；

所述的箱体(14)包括底板、前侧板、后侧板和左侧板，前侧板、后侧板和左侧板均与底板垂直，前侧板与后侧板互相平行，左侧板连接前侧板和后侧板，且与前侧板垂直；

所述的支架盖(13)设于箱体(14)的上方，在由支架盖(13)和箱体(14)围成的空间内设有固定腔室(7)和封闭腔体(8)，固定腔室(7)设于封闭腔体(8)的右侧；

在所述的支架盖(13)上设有光窗孔(5)和电缆孔(6)，光窗孔(5)和电缆孔(6)均为圆孔，所述光窗孔(5)的轴线和电缆孔(6)的轴线互相平行，且光窗孔(5)和电缆孔(6)均贯通支架盖(13)的上表面和下表面，并连通封闭腔体(8)和传感器封闭支架外部；

所述的传感器(1)和前置放大电路板(12)设于封闭腔体(8)内，传感器(1)位于主光路收光反射球面镜的圆心位置，所述的传感器(1)的引脚通过导线与前置放大电路板(12)连接，完成原始信号采集；

传感器(1)的光窗通过光窗孔(5)接收测量信号和参比信号；

所述的轴承(9)一端与电机(4)连接，另一端穿过光室壁板(15)插入固定腔室(7)内，形成测量悬臂；

所述的轴承(9)与光室壁板(15)通过螺纹连接，在所述的轴承(9)上设有斩光盘(3)，斩光盘(3)位于光室壁板(15)与电机(4)的中间，电机(4)通过轴承(9)带动斩光盘(3)旋转，光源发射的连续波长红外光经过斩光盘(3)上的滤光片进入红外水分仪的光室，并经过反射照射在传感器(1)上，其中主光路光线通过测量物料(2)反射，副光路光线直接照射传感器(1)；

所述的前置放大电路板(12)通过两个铜柱(10)与主光路聚光筒(11)和箱体(14)的底板固定，前置放大电路板(12)通过屏蔽电缆经电缆孔(6)与电源和二次放大电路连接。

2.如权利要求1所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的传感器封闭支架采用发黑工艺不反射杂散光，不影响传感器(1)的测量。

3.如权利要求1所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的支架盖(13)与箱体(14)通过螺丝连接固定。

4.如权利要求1所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的固定腔室(7)和封闭腔体(8)通过薄板隔开，所述薄板与箱体(14)的左侧板平行。

5.如权利要求1所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的光窗孔(5)的直径取值范围为10-18mm，电缆孔(6)的直径取值范围为5-10mm，光窗孔(5)的直径大于电缆孔(6)的直径。

6.如权利要求1所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的传感器(1)选择硫化铅传感器。

7.如权利要求6所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的硫化铅传感器的引脚间距的有效面积为5×5mm。

8.如权利要求1所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的前置放大电路板(12)采用贴片封装、多空并排设计，实现前置放大电路板的小型化。

9.如权利要求1所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的前置放大电路板(12)采用差分放大器读取硫化铅传感器的信号。

10.如权利要求9所述的一种高精度红外水分仪探测装置，其特征在于：所述的前置放大电路板(12)上的差分放大电路包括差分放大器AD620 U1、硫化铅传感器Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、钽电容C1、钽电容C2、钽电容C3、钽电容C4、钽电容C5、电解电容E1、电解电容E2、电解电容E3、电解电容E4、接线端子P1、插头P2、正负12V电源和地线；

所述的硫化铅传感器与电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R5串联在正负12伏电源中；差分放大器的引脚2串联钽电容C1，引脚3串联钽电容C2，差分放大器和硫化铅传感器并联，用于读取硫化铅传感器的信号；钽电容C1串联电阻R4接地，钽电容C2串联电阻R7接地，对地释放高频干扰信号；电解电容E1与电阻R2、电阻R3，电解电容E2与电阻R5、电阻R6分别构成T型正负12伏电源，为硫化铅传感器供电；电阻R11和电阻R1串联在差分放大器的引脚1和引脚2之间，通过调整电阻R11和电阻R1的阻值有效调整差分放大器的放大倍数；电阻R8、电解电容E3、钽电容C3，电阻R9、电解电容E4、钽电容C4分别组成滤波电路；正负12伏电源通过电阻R8和电阻R9连接差分放大器的引脚7和引脚4，为差分放大器供电；电解电容E3和钽电容C3并联接地，电解电容E4和钽电容C4并联接地，用于释放电源中的干扰信号，降低电源纹，减小差分放大器的电源纹波；差分放大器的输出引脚6和钽电容C5串联，将差分放大器的信号通过接线端子P1传递给后续处理电路，钽电容C5通过串联电阻R10接地，将高频干扰信号导入地中；插头P2为前置放大电路板(12)提供正负12V电源和地线，接线端子P1和插头P2分别通过四芯屏蔽电缆与后续电路连接。