[发明专利]一种谷物含水率在线检测方法及系统

权利要求书

1.一种谷物含水率在线检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、设置谷物紧实度阈值Pm；

S2、采用温度传感器和谷物紧实度传感器检测极板电容器内所容纳的谷物温度T和紧实度P，并将检测信号输出至MCU处理器；

S3、当实时谷物紧实度P超过步骤S1设置的谷物紧实度阈值Pm时，启动多谐振荡器获取方波频率F，输出至MCU处理器；启动电机驱动搅龙将电容器内所容纳的谷物移除；

S4、获取实时的谷物含水率Hr。

2.根据权利要求1所述的谷物含水率在线检测方法，其特征是步骤S4中：当待测谷物为水稻时，水稻的含水率Hr采用下述公式：

Hr＝-513.2940+0.0014T³-0.3332T²+24.8893T+0.0001F³-0.1618F²+17.8358F+0.0041T²F+0.0038TF²-0.6164TF，

当待测谷物为小麦时，小麦的含水率Hr’采用下述公式：

Hr’＝-0.68122F-0.13344T+55.41621。

3.根据权利要求1所述的谷物含水率在线检测方法，其特征是所述的方波频率F为信号频率对500取整的编码值。

4.根据权利要求1所述的谷物含水率在线检测方法，其特征是所述的极板电容器由两片相同的平行覆铜板组成。

5.根据权利要求1所述的谷物含水率在线检测方法，其特征是所述的两片覆铜板的有效正对面积2500-3500mm²，厚度均为1.5-1.7mm。

6.根据权利要求5所述的谷物含水率在线检测方法，其特征是所述的两片覆铜板的有效正对面积2996mm²，厚度均为1.6mm。

7.一种权利要求1-6之一所述谷物含水率在线检测方法所采用的装置，其特征在于，该装置包括：传感器单元、极板电容器、频率检测电路和MCU处理器，所述极板电容器用于容纳待测谷物，极板电容器连接频率检测电路的信号输入端相连，传感器单元包括温度传感器和谷物紧实度传感器，用于检测极板电容器内所容纳待测谷物的实时温度和谷物紧实度，前述频率检测电路的频率输出和传感器单元的信号输出均与MCU处理器的对应信号输入端相连。

8.根据权利要求7所述的谷物含水率在线检测装置，其特征是所述的频率检测电路包括多谐振荡器、电容C8、和电阻R2、R3，所述的多谐振荡器的引脚CVolt连接滤波电容C8之后接地，多谐振荡器的引脚R和引脚DIS之间并接电阻R2，引脚THR和引脚DIS之间并接电阻R3，多谐振荡器的引脚THR和电阻R3之间的连接点接连接端子J1，该端子用于与极板电容器的一个极板连接，极板电容器的另一个极板通过连接端子J2接地。

9.根据权利要求8所述的谷物含水率在线检测装置，其特征是所述的多谐振荡器包括RS触发器和放电开关。

10.一种谷物含水率在线检测系统，其特征在于，该系统包括：

阈值设置模块，用于设置谷物紧实度阈值Pm；

参数获取模块：采用温度传感器和谷物紧实度传感器检测极板电容器内所容纳的谷物温度T和紧实度P，并将检测信号输出至MCU处理器；

频率采集模块：当实时谷物紧实度P超过步骤S1设置的谷物紧实度阈值Pm时，启动多谐振荡器获取方波频率F，输出至MCU处理器；启动电机驱动搅龙将电容器内所容纳的谷物移除；

含水率获取模块：获取实时的谷物含水率Hr。