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龙图腾网获悉吉林农业大学申请的专利一种基于微波反射正交混频的粮食含水率检测装置及其检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119198788B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411323151.0，技术领域涉及：G01N22/04；该发明授权一种基于微波反射正交混频的粮食含水率检测装置及其检测方法是由李陈孝;樊常乐;周阳;徐艳蕾;于佳桐;武浩设计研发完成，并于2024-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于微波反射正交混频的粮食含水率检测装置及其检测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于微波反射正交混频的粮食含水率检测装置及其检测方法，属于微波应用技术领域，包括被测样品、样品容器、前端面板、装置外壳及位于装置外壳内部的微波振荡器、功率分配器、正交混频器、环形器、收发复用天线、滑动支架、导轨单元及控制单元；本发明采用正交混频技术，设计相应的收发复用天线，通过收发复用天线的移动，实现空间行驻波信号的连续测量，正交混频器将微波发射信号与样品作用后的反射信号进行正交混频，通过控制单元处理分析信号，建立函数关系式反演粮食含水率，实现粮食含水率实时测量。本发明提高微波含水率检测装置的便携性及测量精度，使测量结果不受材料厚度及堆积密度影响，可以实现对颗粒状粮食含水率的快速、无损、高精度检测。

本发明授权一种基于微波反射正交混频的粮食含水率检测装置及其检测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于微波反射正交混频的粮食含水率检测装置，其特征在于，包括被测样品1、样品容器2、前端面板3、显示输出单元13、装置外壳4及位于装置外壳4内部的微波振荡器5、功率分配器6、正交混频器7、环形器8、收发复用天线9、滑动支架10、导轨单元11及控制单元12；所述被测样品1放置在样品容器2内；所述样品容器2固定在装置外壳4的前端，前端面板3位于样品容器2及装置外壳4中间，所述微波振荡器5与功率分配器6连接，功率分配器6分别与正交混频器7及环形器8连接，环形器8与收发复用天线9连接，收发复用天线9固定于导轨单元11的滑动支架10上，可水平方向上自由移动；所述功率分配器6与收发复用天线9之间还设置有环形器8，环形器8用于隔离反射信号，降低反射信号对微波振荡器5的干扰；正交混频器7与控制单元12连接，控制单元12与显示输出单元13连接，用于显示输出； 所述微波振荡器5用于产生微波发射信号发送给功率分配器6，功率分配器6用于将微波发射信号的功率进行平均分配后，分别传输至正交混频器7及环形器8，通过环形器8的微波发射信号通过收发复用天线9后，经过前端面板3和样品容器2与被测样品1在空间中相互作用，产生的微波反射信号由收发复用天线9再次接收，并通过环形器8传输至正交混频器7；传输至正交混频器7的微波发射信号和微波反射信号在正交混频器7中进行正交混频和检波，然后通过正交混频器7的I端口和Q端口将包含被测样品1水分信息的电压信号传输至控制单元12；控制单元12控制导轨单元11中的驱动器，驱动器接收到控制信号后控制步进电机转动，带动滑动支架10移动，进而带动收发复用天线9移动；同时控制单元12采集正交混频器7的I端口和Q端口输出的检波后的电压信号，通过公式计算微波衰减和相移并提取波腹点的数据，从而计算出被测样品1的含水率信息，并将检测结果输出至显示输出单元13中进行显示； 所述正交混频器7设有四个端口，分别为LO端口、RF端口、I端口和Q端口；其中，LO端口连接功率分配器6，RF端口连接环形器8，I端口和Q端口均与控制单元12连接；将微波振荡器5产生的未经过样品的微波发射信号通过功率分配器6输入LO端作为参考信号，将收发复用天线9接收到的与样品作用后的微波反射信号通过环形器8输入RF端作为射频信号；正交混频器7在I端口输出将RF信号与参考信号直接混频得到的同相信号；在Q端口输出将RF信号与经过90度相移的参考信号混频得到的正交信号；控制单元12通过正交混频器7的端口I端和Q端输出的电压信号计算微波的衰减和相移； 所述粮食含水率检测装置的检测方法，具体包括如下步骤： S1、空载信号检测； 保持样品容器2为空载，控制单元12控制导轨单元11中的驱动器驱动步进电机转动，使固定在滑动支架10上的收发复用天线9沿着导轨朝逐渐远离被测样品1的方向移动，同步检测和记录收发复用天线9在不同位置时，正交混频器7的I端口和Q端口输出的电压值； S2、满载信号检测； 样品填满样品容器2后，重复步骤S1的测量步骤，记录收发复用天线9在不同位置时，正交混频器7的I端口和Q端口输出的电压值； S3、微波衰减和相移的计算； 控制单元12内部的单片机对正交混频器7的I端口和Q端口接收到的电压值根据以下公式对微波衰减和相移进行计算，并提取出波腹点的数据和: 4 5 式中：和是无样品存在时的电压值，和是有样品存在时的电压值； S4、样品含水率运算： 控制单元12内部的单片机根据以下公式对粮食的含水率M进行运算： 式中:为波腹点功率衰减，为波腹点相移，a、b、c、d为拟合系数，对于确定的被测样品1，拟合系数为常量，参数通过已知含水率样品提前进行拟合； S5、粮食含水率实时输出： 经过控制单元12内部的单片机运算处理之后，被测样品的含水率信息通过串口上传到显示输出单元13进行实时显示输出。

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