本發(fā)明屬于軟磁鐵氧體生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置，還涉及一種該裝置的檢測方法。

背景技術(shù)：

軟磁鐵氧體由鐵等氧化物及其鹽類，采用陶瓷工藝制成，具有高的起始導磁率，一般在1千赫至10兆赫的頻率范圍內(nèi)使用，可制作電感器、變壓器、濾波器的磁芯、磁頭及天線棒。隨著消費類產(chǎn)品向數(shù)字化和高性能發(fā)展，對磁性材料產(chǎn)品提出了更高的要求，如高清晰、數(shù)字化彩電、平板電視的電源電路、開關(guān)電源、筆記型電腦配接器及ccfl、lcd背光照明，就對軟磁鐵氧體的功率損耗、磁導率、使用頻率提出了比模擬機更高的要求。此外，數(shù)字攝錄機、音響設備、變頻空調(diào)，以及國內(nèi)計算機、辦公自動化產(chǎn)品、通訊設備等領(lǐng)域的高速發(fā)展，對于開關(guān)電源、變壓器、濾波器、扼流線圈、抗電磁干擾、寬頻帶變壓器、脈沖變壓器等元件需求激增，這些都是高檔次軟磁鐵氧體的重要應用領(lǐng)域。

軟磁鐵氧體材料通過配料、預燒、研磨粉碎、噴霧造粒、混料、成型、燒結(jié)等工藝過程制作而成，由于噴霧造粒過程中因料漿水分揮發(fā)及設備的影響，造成噴霧顆粒料的含水量、松緊比重、流動性及粒度分布狀態(tài)產(chǎn)生階段性的變化，通過混料工藝可消除噴霧造粒過程所造成的不穩(wěn)定，使顆粒料的一致性得到保證；在軟磁鐵氧體粉體制備過程中，最后霧化干燥后的成品料的物理特性中，含水量是很重要的參數(shù)，對后道壓制工序有很大的影響，過高、過低或不均勻都會造成毛坯起層粘膜，影響坯件的密度和收縮率等，因此軟磁鐵氧體成型用顆粒料的混料工藝只能將顆粒料的含水量控制在0.1～0.3％。其中如中國專利申請?zhí)枮?01010600517.6，申請公布日為2012年7月11日的專利申請文件公開了一種錳鋅鐵氧體料粉的干燥方法，料粉經(jīng)過噴霧造粒完成制造后，再進入干燥機，先進行加熱干燥，后進行冷卻干燥。本發(fā)明的方案將噴霧造粒后的料粉再進行干燥并冷卻，可以使料粉的含水量一致性更好，一般噴霧干燥出來的料粉含水量只能控制在±0.1％，通過進一步加熱干燥可以控制在±0.03％，而在加熱干燥之后對料粉進行冷卻，但是含水量為±0.03％太低了，不利于后續(xù)的成型壓制。

對于軟磁鐵氧體成型用顆粒料的含水量檢測，一般采用烘箱法以及現(xiàn)在普遍采用快速水分測試儀，均是運用烘干測試重量變化的原理，烘干時間比較長；加上噴霧出來的顆粒料含水量在0.1～0.3％，兩種方法的測量精度無法滿足要求；此外上述兩種方法均是采用離線測試的方式，與智能化生產(chǎn)線理念不符合。

為了實現(xiàn)對料粉的含水量在線檢測，中國專利申請?zhí)枮?01520289319.0，申請公布日為2015年8月26日的專利申請文件公開了一種帶有在線含水量測量功能的噴霧干燥機，包括塔體、風機、熱風加熱器、漿料泵、霧化裝置、出料口，在干燥機的出料部位還設置有在線含水量測量裝置，含水量測量裝置為電容式含水量測量裝置，電容式含水量測量裝置包括在線取樣測量桶、測量探極和測量電路，測量探極同軸安裝在在線取樣測量桶中心位置，測量探極通過探極引線與測量電路連接。該裝置的含水量測定時間長，無法實現(xiàn)連續(xù)性含水量檢測。

此外，中國專利申請?zhí)枮?01520598717.0，申請公布日為2016年4月27日的專利申請文件公開了一種粉料食品水分在線檢測裝置，該裝置采用透射式微波信號檢測方法，通常微波透射被測介質(zhì)時產(chǎn)生衰減、相位改變，微波發(fā)射探頭從一側(cè)發(fā)射能量，透過物料后在另一側(cè)的檢波器接收剩余能量，根據(jù)微波功率的衰減和相位移的改變，可計算出物料的含水量。該裝置用于粉料食品水分在線檢測，由于食品與軟磁鐵氧體之間以及生產(chǎn)工藝上存在巨大的差異，兩者并不能互相替換使用，更不能簡單的直接進行應用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1.要解決的問題

針對現(xiàn)有采用烘箱法以及現(xiàn)在普遍采用快速水分測試儀，均是運用烘干測試重量變化的原理，烘干時間比較長，測量精度無法滿足要求，以及采用離線測試的方式，與智能化生產(chǎn)線理念不符合的問題，本發(fā)明提供一種軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置及方法，實現(xiàn)在線實時檢測顆粒料的含水量，含水量檢測精確，并且及時反饋給噴霧塔進行參數(shù)調(diào)整，含水量調(diào)整快速。

2.技術(shù)方案

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的工作原理是：在線近紅外水分儀根據(jù)水分子對某些波長的近紅外光吸收特別強烈的原理工作的，水分子在近紅外光域內(nèi)有特征吸收峰，水分子對附近的近紅外光吸收強烈，如果用這兩個波長的近紅外光照射被測物質(zhì)，就可以通過測量透射光或反射光的衰減程度來測量物質(zhì)的水分。

本發(fā)明的一種軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置，包括近紅外水分儀和控制器，所述近紅外水分儀設置在噴霧干燥塔的出料口與振動篩的進料口之間，控制器分別與近紅外水分儀、噴霧干燥塔電氣連接。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述近紅外水分儀包括探測器和發(fā)射器，發(fā)射器發(fā)射出一道參照光和一道測量光，探測器用于接受參照光和測量光的反射光，并依次轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸至控制器，由控制器輸出控制信號給噴霧干燥塔。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述噴霧干燥塔的出料口外側(cè)設置固定支架，近紅外水分儀安裝在固定支架上，其頭部正對顆粒料的下落方向。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述還包括空壓機，空壓機與控制器電氣連接，固定支架呈中空狀，空壓機的出氣管與固定支架連接連通，整個固定支架內(nèi)呈微正壓狀態(tài)。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述固定支架由連接部及與連接部一體的安裝部構(gòu)成l形，連接部上設置有外螺紋與噴霧干燥塔的出料口外側(cè)的預設螺孔配合，連接部與空壓機的出氣管相接連通；近紅外水分儀置于安裝部內(nèi)，且形成有間隙。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述安裝部的頭部為縮口狀，內(nèi)部氣流由頭部噴出時，形成一個錐形的正壓空間。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述出氣管上設置有電動閥門，電動閥門與控制器電氣連接，通過控制電動閥門，使得固定支架內(nèi)始終處于微正壓狀態(tài)。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述控制器為中控計算機，中控計算機通過dcs控制線路分別與噴霧干燥塔、振動篩、近紅外水分儀、空壓機進行連接。

本發(fā)明的另一目的是提供了一種軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測方法，包括以下具體步驟：

1)、開啟電動閥門，空壓機工作，固定支架內(nèi)處于微正壓狀態(tài)；

2)、控制器輸出信號，控制噴霧干燥塔、振動篩開始工作，近紅外水分儀的發(fā)射器先后發(fā)射出一道參照光和一道測量光，參照光和測量光的波長為1940nm，先后時間間隔0.05-0.1s，近紅外水分儀使用安裝在轉(zhuǎn)輪上的高精密紅外濾光片，允許參照光和測量光交替地通過濾光片，被保留的光束會聚焦在顆粒料上，首先是參照光被投影在顆粒料上，然后是測量光被投影在顆粒料上，這兩個具有時序的光能脈沖會被反射回到一個探測器，依次轉(zhuǎn)換成兩個電信號，輸送至控制器；

3)、通過在控制器上預設顆粒料水分含量與信號強弱的對應關(guān)系，兩個電信號結(jié)合形成一個比例，對比相關(guān)數(shù)據(jù)，可以得出顆粒料的含水量。

在該檢測方法中，所述控制器通過控制電動閥門，使得固定支架內(nèi)始終處于微正壓狀態(tài)，微正壓的范圍值為0～2500pa。

3.有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明的軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置，解決了噴霧時顆粒料含水量由噴霧塔的風量、負壓以及出口溫度等關(guān)聯(lián)參數(shù)控制，實際水含量離線檢測，不能及時反饋過程調(diào)整，造成顆粒料批次性不良；采用本發(fā)明的裝置，可以在線實時測量含水量，即時調(diào)整，反饋控制參數(shù)的合理性，現(xiàn)場控制趨于直白化，便于智能化生產(chǎn)線的構(gòu)建，顆粒料的含水量控制在0.1～0.3％；

(2)本發(fā)明的軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置，體積小，在振動篩的振動環(huán)境中，近紅外水分儀不受影響，且固定支架不易形變彎曲，工作穩(wěn)定性及好；

(3)本發(fā)明的軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置，采用空壓機為固定支架提供氣源，并由電動閥門進行氣量控制，使得固定支架內(nèi)呈0～2500pa的微正壓，由于振動篩的振動工作，造成顆粒料中的小顆粒粉料產(chǎn)生揚塵，且小顆粒粉料具有一定磁性，固定支架的微正壓，避免小顆粒粉料進入固定支架內(nèi)，防止堵塞固定支架；

(4)本發(fā)明的軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置的各個部件采用dcs控制線路，信號傳輸穩(wěn)定、及時，便于生產(chǎn)的控制，保障企業(yè)的生產(chǎn)順利進行；

(5)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，易于制造。

附圖說明

圖1為本發(fā)明軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置固定支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明近紅外水分儀的光強度與含水量曲線。

圖中：1、噴霧干燥塔；2、振動篩；3、近紅外水分儀；4、控制器；5、固定支架；5-1、連接部；5-2、安裝部；6、空壓機。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步進行描述。

實施例1

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置，包括近紅外水分儀3和控制器4，近紅外水分儀3設置在噴霧干燥塔1的出料口與振動篩2的進料口之間的任意位置，控制器4分別與近紅外水分儀3、噴霧干燥塔1電氣連接。本發(fā)明所述的任意位置應理解為：噴霧干燥塔1的出料口與振動篩2的進料口之間的空間，但是近紅外水分儀3的安裝距離不超過其有效的工作范圍內(nèi)。

本發(fā)明的工作原理是：在線近紅外水分儀根據(jù)水分子對某些波長的近紅外光吸收特別強烈的原理工作的，水分子在近紅外光域內(nèi)有特征吸收峰，水分子對附近的近紅外光吸收強烈，如果用這兩個波長的近紅外光照射被測物質(zhì)，就可以通過測量透射光或反射光的衰減程度來測量物質(zhì)的水分。因此，近紅外水分儀3包括探測器和發(fā)射器，發(fā)射器發(fā)射出一道參照光和一道測量光，探測器用于接受參照光和測量光的反射光，并依次轉(zhuǎn)換為電信號，傳輸至控制器4，由控制器4輸出控制信號給噴霧干燥塔1。

請參見附圖2，噴霧干燥塔1的出料口與振動篩2的進料口相連接，噴霧干燥的顆粒料進入振動篩2內(nèi)，獲得合理顆粒分布的料粉，噴霧干燥塔1的出料口外側(cè)設置固定支架5，近紅外水分儀3安裝在固定支架5上，其頭部正對顆粒料的下落方向。

實施例2

在實施例1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的一種軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測裝置，還包括空壓機6，空壓機6與控制器4電氣連接，固定支架5呈中空狀，空壓機6的出氣管與固定支架5連接連通，固定支架5由連接部5-1及與連接部5-1一體的安裝部5-2構(gòu)成l形，連接部5-1上設置有外螺紋與噴霧干燥塔1的出料口外側(cè)的預設螺孔配合，連接部5-1與空壓機6的出氣管相接連通；近紅外水分儀3置于安裝部5-2內(nèi)，且形成有間隙，整個固定支架5內(nèi)呈微正壓狀態(tài)。此外，安裝部5-2的頭部為縮口狀，內(nèi)部氣流由頭部噴出時，形成一個錐形的正壓空間。出氣管上設置有電動閥門，電動閥門與控制器4電氣連接，通過控制電動閥門，使得固定支架5內(nèi)始終處于微正壓狀態(tài)?？刂破?為中控計算機，中控計算機通過dcs控制線路分別與噴霧干燥塔1、振動篩2、近紅外水分儀3、空壓機6進行連接，信號傳輸穩(wěn)定、及時，便于生產(chǎn)的控制，保障企業(yè)的生產(chǎn)順利進行。

本發(fā)明的裝置，體積小，在振動篩2的振動環(huán)境中，近紅外水分儀3不受影響，且固定支架5不易形變彎曲，工作穩(wěn)定性及好。

采用空壓機6為固定支架5提供氣源，并由電動閥門進行氣量控制，使得固定支架2內(nèi)呈0～2500pa的微正壓，由于振動篩2的振動工作，造成顆粒料中的小顆粒粉料產(chǎn)生揚塵，且小顆粒粉料具有一定磁性，固定支架5的微正壓，避免小顆粒粉料進入固定支架5內(nèi)，防止堵塞固定支架5。

實施例3

本發(fā)明的一種軟磁鐵氧體顆粒料噴霧含水量在線檢測方法，包括以下具體步驟：

1)、開啟電動閥門，空壓機6工作，固定支架5內(nèi)處于微正壓狀態(tài)，清除部分附著在固定支架頭部的小顆粒粉料；

2)、控制器4輸出信號，控制噴霧干燥塔1、振動篩2開始工作，近紅外水分儀3的發(fā)射器先后發(fā)射出一道參照光和一道測量光，參照光和測量光的波長為1940nm，先后時間間隔0.05-0.1s，在這個時間范圍內(nèi)，均可實現(xiàn)兩束光的對比，近紅外水分儀3使用安裝在轉(zhuǎn)輪上的高精密紅外濾光片，允許參照光和測量光交替地通過濾光片，被保留的光束會聚焦在顆粒料上，首先是參照光被投影在顆粒料上，然后是測量光被投影在顆粒料上，這兩個具有時序的光能脈沖會被反射回到一個探測器，依次轉(zhuǎn)換成兩個電信號，輸送至控制器4；

3)、通過在控制器4上預設顆粒料水分含量與信號強弱的對應關(guān)系，兩個電信號結(jié)合形成一個比例，對比相關(guān)數(shù)據(jù)，可以得出顆粒料的含水量。

在該檢測方法中，控制器4通過控制電動閥門，使得固定支架5內(nèi)始終處于微正壓狀態(tài)，微正壓的范圍值為0～2500pa。

在提出本發(fā)明之前，由于軟磁鐵氧體顆粒料的成分較為復雜，同時，軟磁鐵氧體顆粒料含有大量的金屬元素及金屬氧化物，極容易吸附空氣中的水汽，常用的方法是烘箱法或快速水分測試儀，運用烘干測試重量變化的原理，烘干時間比較長，且無法實現(xiàn)含水量的連續(xù)檢測，調(diào)整不及時，顆粒料的含水量無法得到精確的控制。

相比較而言，對于食品領(lǐng)域而言，檢測裝置采用的是微波信號，相同的物料，其含水率升高，檢波器收集得到的微波信號降低，兩者接近線性關(guān)系；但物料含水率的檢測結(jié)果會受物料本身溫度影響，因此需建立微波信號與溫度變化影響關(guān)系曲線，并對其信號進行溫度補償。但是該裝置不適合本發(fā)明的鐵氧體，原因是微波信號極容易被金屬元素吸收或屏蔽掉。

值得說明的是，雖然近紅外水分儀已被廣泛應用到生活中的很多方面，但是，在鐵氧體生產(chǎn)領(lǐng)域，采用近紅外水分儀對顆粒料進行應用，并未有國內(nèi)外進行報道。除非有充足的證據(jù)支持，否則這里的說明并不意味著承認這些現(xiàn)有技術(shù)在本申請的申請日之前為本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知。

此外，水分子對波長為1940nm、1450nm、1190nm、970nm、760nm有較強的吸收。在水的近紅外吸收峰中，1190nm波長處的吸收率小，一般用于大于50％的濕度測量；2950nm波長處的吸收率過大，測濕的范圍窄，一般用于小范圍高精度的測量；1450nm、1940nm波長的吸收率較為適當，可用于工業(yè)領(lǐng)域的測濕。發(fā)明人正是通過大量的試驗和研究，分析近紅外水分儀和軟磁鐵氧體顆粒料的性能，選擇了參照光和測量光的波長為1940nm。近紅外水分儀的光強度與含水量計算數(shù)據(jù)如表1及如圖2所示的曲線。

表1近紅外水分儀的光強度與含水量計算數(shù)據(jù)

本發(fā)明的實踐證明，在鐵氧體生產(chǎn)領(lǐng)域，1940nm波長比1450nm波長的靈敏度更高，線性更好，線性關(guān)系為-0.99971，測量的顆粒料的含水量精度更高，表2為本發(fā)明與傳統(tǒng)的快速水分測試儀ir35測量含水量的對比結(jié)果。

表2本發(fā)明與傳統(tǒng)的快速水分測試儀ir35測量含水量的對比

由上表數(shù)據(jù)對比可知，與傳統(tǒng)的快速水分測試儀比照，數(shù)據(jù)偏差滿足生產(chǎn)的需求。

以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。