[发明专利]一种电容式谷物水分在线检测方法及装置

权利要求书

1.一种电容式谷物水分在线检测方法，其特征在于：首先，颗粒状谷物自由洒落并堆积在进料控制器的集料斗内，然后电机带动排料滚轮匀速转动把集料斗中的谷物均匀送入基于平行极板浮地电容原理的谷物电容传感器的腔体内部，待装到设定量后，停止往谷物电容传感器的腔体送被测谷物，接着主控器在静止状态下采集此时的谷物温度和电容值，并根据预先标定的回归公式计算出被测谷物的含水率，待测量结束后，主控器启动排粮机构排清谷物电容传感器内的已测谷物，如此循环测量，便可实现谷物水分在线检测。

2.根据权利要求1所述的一种电容式谷物水分在线检测方法，其特征在于，所述回归公式如下：

M＝a₀+a₁x_c+a₂x_T+a₃x_cx_T+a₄x_c²

式中，M为谷物水分；x_c为谷物电容；x_T为谷物温度；a₀，a₁，a₂，a₃，a₄分别为回归系数。

3.一种能够实现权利要求1所述电容式谷物水分在线检测方法的装置，其特征在于：包括有进料控制器、谷物电容传感器（2）、排粮机构、主控器，其中，所述进料控制器安装在谷物电容传感器（2）上方，它包括有集料斗（101）、排料滚轮（102）和电机（103），所述排料滚轮（102）设在集料斗（101）的出料口处，并由电机（103）驱动；所述谷物电容传感器（2）采用平行浮地电容检测原理，在一长方体容器的绝缘外壳上安装两平行电极，通过加载激励信号，在长方体容器内产生均匀电场，使用覆铜板的覆铜面作为测量电极，并且在极板周围加上等位环，在长方体容器的外围包裹双面导电铝箔胶带，且双面导电铝箔胶带接地形成等势面；所述排粮机构通过其排粮板（301）闭合谷物电容传感器（2）的出料口，并由主控器控制，实现对谷物电容传感器（2）内已测谷物的自动排粮。

4.根据权利要求3所述的一种电容式谷物水分在线检测装置，其特征在于：所述谷物电容传感器（2）的顶部装有与主控器连接的料位传感器（4），用于检测谷物是否装满谷物电容传感器（2）的腔体，当所述料位传感器（4）检测到谷物装满后，进料控制器停止往谷物电容传感器（2）的腔体送被测谷物，同时料位传感器（4）会给主控器发送低电平信号。

5.根据权利要求3所述的一种电容式谷物水分在线检测装置，其特征在于：所述排粮机构包括有排粮板（301）、转臂（302）、电磁铁（303）和预紧弹簧（304），其中，所述排粮板（301）通过合页铰接在谷物电容传感器（2）的底部，并闭合谷物电容传感器（2）的出料口；所述转臂（302）的一端与排粮板（301）固定相接，其另一端与预紧弹簧（304）连接；所述电磁铁（303）设在转臂（302）上方，通电时电磁铁（303）克服预紧弹簧（304）的预紧拉力推动转臂（302），进而转臂（302）带动排粮板（301）打开，谷物电容传感器（2）内的谷物在重力作用下排出，断电时电磁铁（303）复位，预紧弹簧（304）把转臂（302）和排粮板（301）拉回初始位置，谷物电容传感器（2）停止排粮。

6.根据权利要求5所述的一种电容式谷物水分在线检测装置，其特征在于：所述预紧弹簧（304）配置有弹簧拉力调节螺丝（305），用于调节预紧弹簧（304）的预紧力，防止谷物自重推开排粮板（301）。

7.根据权利要求5所述的一种电容式谷物水分在线检测装置，其特征在于：所述电磁铁（303）为24V直流框架式电磁铁。