[发明专利]一种基于射频抗阻法的谷物在线含水量检测装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于射频抗阻法的谷物在线含水量检测装置及方法，装置包括信号发生器，信号发生器的输出端通过传输线连接测量装置的一端，测量装置包括铝壳，铝壳内形成圆柱形腔体，圆柱形腔体中间设有内圆柱述内圆柱通过支撑杆连接到铝壳内侧，内圆柱与圆柱形腔体之间形成谷物流动空间，铝壳一侧上下均设有跷板，谷物通过跷板流入圆柱形腔体内，利用内圆柱将谷物分开，谷物与铝壳形成电极板，测量装置的另一端通过同轴电缆连接示波器的输入端。在电容法原理的基础上，以谷物含水量测量为核心，研究了基于射频抗阻法的谷物在线含水量检测技术，为谷物含水量测量传感器的高精度、大范围、自动化、微型化及智能化研发提供科学依据。

技术领域

本发明属于谷物水分检测技术领域，尤其是涉及一种基于射频抗阻法的谷物在线含水量检测装置及方法。

背景技术

在利用干燥机进行长时间、高降水率谷物干燥过程中，如何进行不同环境条件下、不同谷物含水率的精确在线测量，对于及时和准确地调整干燥机的工作状态、实现谷物合理干燥和粮食储藏具有重要意义。谷物水分是谷物中自由水与结合水的总称，自由水是通过物理吸附作用凝聚在谷物颗粒内部的毛细管内和分子间隙中的水分；结合水是通过化学作用吸附在谷物细胞内或谷物分子结构中的水分。自由水具有普通水的一般性质，直接影响谷物的物理和化学特性。就谷物含水量的检测而言，谷物水分含量就是指自由水的含量。一方面，为使谷物在存储及加工过程中，维持生命和保持谷物所固有的色、气、味、种用品质及食用品质，对谷物的含水量进行精确检测就显得非常重要。另一方面，在谷物干燥中，含水量的测量结果直接影响干燥系统的控制精度。因此，研制精度高、响应快的谷物水分在线检测装置就非常必要。现有的检测装置离线工作时精度较高，可靠性好，但不宜安装到工业现场，不能对谷物水分进行实时测量。目前，我国生产的大部分谷物干燥机还没有高质量的水分在线检测装置，烘后谷物过干或未达安全水分的情况相当普遍。国内外对水分检测的研究开展较早，主要有直接检测和间接检测两种，对于在线测量一般用间接检测，它包括红外式、微波式、核磁共振式、中子式、电导式、电容式等。前4种由于结构复杂，造价昂贵，使用维修不方便，多用于大型生产线的在线检测，而且取得了较满意的成果。电容式和电导式是常用的方法。电导式存在着测试精度较低，且受电解质及被测谷物的温度影响大等缺点。本文在分析电容法原理的基础上，以谷物含水量测量为核心，研究了基于射频抗阻法的谷物在线含水量检测技术，为谷物含水量测量传感器的高精度、大范围、自动化、微型化及智能化研发提供科学依据。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于射频抗阻法的谷物在线含水量检测装置，在电容法原理的基础上，以谷物含水量测量为核心，研究了基于射频抗阻法的谷物在线含水量检测技术，为谷物含水量测量传感器的高精度、大范围、自动化、微型化及智能化研发提供科学依据。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于射频抗阻法的谷物在线含水量检测装置，包括信号发生器，所述信号发生器的输出端通过传输线连接测量装置的一端，所述测量装置包括铝壳，所述铝壳内形成圆柱形腔体，所述圆柱形腔体中间设有内圆柱，所述内圆柱通过支撑杆连接到铝壳内侧，所述内圆柱与圆柱形腔体之间形成谷物流动空间，所述铝壳一侧上下均设有跷板，谷物通过跷板流入圆柱形腔体内，利用内圆柱将谷物分开，谷物与铝壳形成电极板，所述测量装置的另一端通过同轴电缆连接示波器的输入端；

所述铝壳与谷物表面接触，用于接收信号发生器产生的激励信号，并根据谷物的水分含量输出对应的电压值；

所述信号发生器用于产生激励信号，并将所产生的激励信号通过传输线传输到测量装置的铝壳上。

进一步的，所述圆柱形腔体的直径为65mm，内圆柱的直径为40mm，圆柱形腔体的高度为100mm。

进一步的，所述铝壳内还设有PVC塑料圆筒。

进一步的，所述信号发生器发出的信号源为1MHZ。