多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法、装置和系统与流程

1.本发明具体涉及多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法、装置和系统。


背景技术：

2.绝大多数的产品都含有水分，通常水分含量的多少无关紧要，但对于需要销售的产品以及与含水量会影响产品的一些性质时需要测试水分的含量，微波水分测量技术已经普遍的应用到各个行业，该测量技术主要用来监控生产过程中物料的水分含量，以便企业提高产品质量、有效控制生产过程。
3.中国专利cn205581030u公开了一种基于微波的水分测量装置，该装置包括：发射天线，用于发射微波信号至所要测量的样品；接收天线，用于接收穿透样品的微波信号；c型框架，连接发射天线和接收天线，其中，发射天线位于c型框架的下端，接收天线位于c型框架的上端，且发射天线和接收天线中心同轴对称设置；但是现有装置无法对仪器自身进行校准，使得测量过程中存在误差，影响测量结果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法、装置和系统，解决了现有装置无法对仪器自身进行校准，使得测量过程中存在误差，影响测量结果的问题。
5.微波水分测量技术已经普遍的应用到各个行业，该测量技术主要用来监控生产过程中物料的水分含量，以便企业提高产品质量、有效控制生产过程，现有装置无法对仪器自身进行校准，使得测量过程中存在误差，影响测量结果，基于此，我们提出了多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法、装置和系统，其中，所述测量误差自校准方法包括：获取多组待检测的物料数据；对多组待检测的物料进行多次水分测定；然后建立水分校准数据库；最后，基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误差自校准。本技术能够实现对不同物料进行水分测量，同时可以根据物料的不同特质来选取特定的校准模型，校准曲线可以自动生成调整，提高了物料水分测量的精准度和效率。
6.本发明是这样实现的，多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法，所述多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法包括：获取多组待检测的物料数据，其中，物料数据包括物料标准水分真值以及物料物理参数；对多组待检测的物料进行多次水分测定，获取每组所述物料的实时水分值；提取物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数，基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库；基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法，提取水分校准数据库对应的物料数据，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现
多频谱微波水分析仪的误差自校准。
7.优选地，所述获取多组待检测的物料数据的方法，具体包括：监控工具发送数据获取指令；启动频谱微波水分析仪，获取多频谱微波水分析仪的仪器参数；获取多组待检测物料的物理参数，判断多组待检测物料的物理参数是否正常，若正常，则执行仪器参数以及物理参数发送指令，若异常，则终止物理参数发送。
8.优选地，所述多频谱微波水分析仪的仪器参数包括cpu温度、cpu功耗、内存温度、内存功耗、存储功耗、gpu温度。
9.优选地，所述多组待检测物料的物理参数包括物料的品种、物料质量。物料厚度、物料密度以及物料所处环境的湿度和温度。
10.优选地，所述基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库的方法，具体包括：加载实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数队列；遍历数据队列中目标提取任务集，识别目标提取任务集中待处理参数数据；获取基于校准数据库架构重要性和相关性分析，调取校准数据库架构的基础组织架构图。
11.优选地，所述基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库的方法，具体还包括：基于主成分分析模型确定目标提取任务集中待处理参数数据的优先级，通过优先级顺序生成优先级队列。
12.优选地，所述基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法的方法，具体包括：生成校正模型选取指令；建立与多频谱微波水分析仪的虚拟连接通道，获取多频谱微波水分析仪中参数数据集；构建多频谱微波水分析仪中参数数据集与水分校正模型的映射架构树；基于映射架构树选取对应的水分校正模型。
13.一种基于所述的多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法的多频谱微波水分析仪测量误差自校准系统，所述多频谱微波水分析仪测量误差自校准系统，具体包括：物料数据获取模块，用于获取多组待检测的物料数据，其中，物料数据包括物料标准水分真值以及物料物理参数；实时水分值测定模块，用于对多组待检测的物料进行多次水分测定，获取每组所述物料的实时水分值；校准数据库建立模块，用于提取物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数，基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库；误差自校准模块，基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法，提取水分校准数据库对应的物料数据，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误差自校准。
14.优选地，所述物料数据获取模块，具体包括：监控工具单元，所述监控工具单元用于驱动监控工具发送数据获取指令；水分析仪启动单元，用于启动频谱微波水分析仪，获取多频谱微波水分析仪的仪器参数；参数发送单元，用于获取多组待检测物料的物理参数，判断多组待检测物料的物理参数是否正常，若正常，则执行仪器参数以及物理参数发送指令，若异常，则终止物理参数发送。
15.一种多频谱微波水分析仪测量误差自校准装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时执行所述的多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法。
16.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：本技术能够实现对不同物料进行水分测量，同时可以根据物料的不同特质来选取特定的校准模型，校准曲线可以自动生成调整，提高了物料水分测量的精准度和效率。
附图说明
17.图1是本发明提供的多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法的实现流程示意图。
18.图2是本发明提供的获取多组待检测的物料数据方法的实现流程示意图。
19.图3是本发明提供的基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库方法的实现流程示意图。
20.图4是本发明提供的基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法方法的实现流程示意图。
21.图5是本发明提供的多频谱微波水分析仪测量误差自校准系统的结构示意图。
22.图6是本发明提供的物料数据获取模块的结构示意图。
具体实施方式
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
24.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
25.微波水分测量技术已经普遍的应用到各个行业，该测量技术主要用来监控生产过程中物料的水分含量，以便企业提高产品质量、有效控制生产过程，现有装置无法对仪器自身进行校准，使得测量过程中存在误差，影响测量结果，基于此，我们提出了多频谱微波水
分析仪测量误差自校准方法、装置和系统，其中，所述测量误差自校准方法包括：获取多组待检测的物料数据；对多组待检测的物料进行多次水分测定；然后建立水分校准数据库；最后，基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误差自校准。本技术能够实现对不同物料进行水分测量，同时可以根据物料的不同特质来选取特定的校准模型，校准曲线可以自动生成调整，提高了物料水分测量的精准度和效率。
26.本发明实施例提供了多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法，如图1所示，示出了所述多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法的实现流程示意图，所述多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法的方法，具体包括：步骤s10，获取多组待检测的物料数据，其中，物料数据包括物料标准水分真值以及物料物理参数；步骤s20，对多组待检测的物料进行多次水分测定，获取每组所述物料的实时水分值；步骤s30，提取物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数，基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库；步骤s40，基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法，提取水分校准数据库对应的物料数据，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误差自校准。
27.在本实施例中，在工作时。首先获取多组待检测的物料数据；对多组待检测的物料进行多次水分测定；然后建立水分校准数据库；最后，基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误差自校准。
28.本技术能够实现对不同物料进行水分测量，同时可以根据物料的不同特质来选取特定的校准模型，校准曲线可以自动生成调整，提高了物料水分测量的精准度和效率。
29.本发明实施例提供了获取多组待检测的物料数据的方法，如图2所示，示出了获取多组待检测的物料数据方法的实现流程示意图，所述获取多组待检测的物料数据的方法，具体包括：步骤s101，监控工具发送数据获取指令；步骤s102，启动频谱微波水分析仪，获取多频谱微波水分析仪的仪器参数；步骤s103，获取多组待检测物料的物理参数，判断多组待检测物料的物理参数是否正常，若正常，则执行仪器参数以及物理参数发送指令，若异常，则终止物理参数发送。
30.在本实施例中，所述多频谱微波水分析仪的仪器参数包括cpu温度、cpu功耗、内存温度、内存功耗、存储功耗、gpu温度。
31.示例性的，所述多组待检测物料的物理参数包括物料的品种、物料质量。物料厚度、物料密度以及物料所处环境的湿度和温度。
32.本发明实施例提供了基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库的方法，如图3所示，示出了基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库方法的实现流程示意图，基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库的方法，具体包括：
步骤s201，加载实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数队列；步骤s202，遍历数据队列中目标提取任务集，识别目标提取任务集中待处理参数数据；步骤s203，获取基于校准数据库架构重要性和相关性分析，调取校准数据库架构的基础组织架构图。
33.步骤s204，基于主成分分析模型确定目标提取任务集中待处理参数数据的优先级，通过优先级顺序生成优先级队列。
34.示例性的，本技术中，主成分分析模型可以根据物料的特性来选择待处理参数数据的优先级，从而方便了优先级队列的生成，主成分分析模型提取数据样本的方法基于基于bootstrap抽样和cart算法运行，利用bootstrap抽样方法从原始样本中抽取多个样本，对每个bootstrap样本进行决策树建模，然后将上述决策树组合起来，通过投票得分规则获得不同因子的熵值权重排序。
35.本发明实施例提供了基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法的方法，如图4所示，示出了基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法方法的实现流程示意图，所述基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法的方法，具体包括：步骤s301，生成校正模型选取指令；步骤s302，建立与多频谱微波水分析仪的虚拟连接通道，获取多频谱微波水分析仪中参数数据集；步骤s303，构建多频谱微波水分析仪中参数数据集与水分校正模型的映射架构树；步骤s304，基于映射架构树选取对应的水分校正模型。
36.本发明实施例提供了多频谱微波水分析仪测量误差自校准系统，如图5所示，示出了所述多频谱微波水分析仪测量误差自校准系统的示意图，所述多频谱微波水分析仪测量误差自校准系统，具体包括：物料数据获取模块100，用于获取多组待检测的物料数据，其中，物料数据包括物料标准水分真值以及物料物理参数；实时水分值测定模块200，用于对多组待检测的物料进行多次水分测定，获取每组所述物料的实时水分值；校准数据库建立模块300，用于提取物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数，基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库；误差自校准模块400，基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法，提取水分校准数据库对应的物料数据，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误差自校准。
37.在本实施例中，在工作时。首先物料数据获取模块100获取多组待检测的物料数据；然后实时水分值测定模块200对多组待检测的物料进行多次水分测定；然后校准数据库建立模块300建立水分校准数据库；最后，误差自校准模块400基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误
差自校准。
38.需要说明的是，在本技术中，物料数据获取模块100、水分值测定模块200、校准数据库建立模块300以及误差自校准模块400之间互相通讯连接，其连接方式可以为gps、5g或dtu通讯连接。
39.本技术能够实现对不同物料进行水分测量，同时可以根据物料的不同特质来选取特定的校准模型，校准曲线可以自动生成调整，提高了物料水分测量的精准度和效率。
40.本发明实施例提供了物料数据获取模块100，如图6所示，示出了所述物料数据获取模块100的示意图，所述物料数据获取模块100，具体包括：监控工具单元110，所述监控工具单元用于驱动监控工具发送数据获取指令；水分析仪启动单元120，用于启动频谱微波水分析仪，获取多频谱微波水分析仪的仪器参数；参数发送单元130，用于获取多组待检测物料的物理参数，判断多组待检测物料的物理参数是否正常，若正常，则执行仪器参数以及物理参数发送指令，若异常，则终止物理参数发送。
41.需要说明的是，所述监控工具单元110、水分析仪启动单元120以及参数发送单元130均可以为终端设备，终端设备包括但不限于为个人电脑、智能手机或工业计算机。
42.示例性的，本技术还提供了一种多频谱微波水分析仪测量误差自校准装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时执行所述的多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法。
43.获取多组待检测的物料数据，其中，物料数据包括物料标准水分真值以及物料物理参数；对多组待检测的物料进行多次水分测定，获取每组所述物料的实时水分值；提取物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数，基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库；基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法，提取水分校准数据库对应的物料数据，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误差自校准。
44.在本技术中，存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本技术实施例中的多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法对应的程序指令/模块。存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
45.示例性的，处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法。
46.获取多组待检测的物料数据，其中，物料数据包括物料标准水分真值以及物料物理参数；对多组待检测的物料进行多次水分测定，获取每组所述物料的实时水分值；提取物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数，基于物料的实时水分值、物料标准水分真值以及物料物理参数建立水分校准数据库；基于校正选取模型选择水分校正模型和算法，获取选取后的水分校正模型和算法，提取水分校准数据库对应的物料数据，建立自动调整的标准曲线，基于标准曲线，实现多频谱微波水分析仪的误差自校准。
47.示例性的，本文的计算机可读存储介质（例如，存储器）可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦写可编程rom（eeprom）或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器（ram），该ram可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，ram可以以多种形式获得，比如同步ram（dram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据速率sdram（ddr sdram）、增强sdram（esdram）、同步链路dram（sldram）、以及直接rambus ram（drram）。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
48.结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器（dsp）、专用集成电路（asic）、现场可编程门阵列（fpga）或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp和/或任何其它这种配置。
49.综上所述，本发明提供了多频谱微波水分析仪测量误差自校准方法、装置和系统，本技术能够实现对不同物料进行水分测量，同时可以根据物料的不同特质来选取特定的校准模型，校准曲线可以自动生成调整，提高了物料水分测量的精准度和效率。
50.需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
51.本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。
52.上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
53.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。