流动谷物含水率测量模型及其影响因素

对影响电容法测量流动谷物含水率的主要因素进行了试验研究，提出了消除影响因素的方法，并建立了物料含水率动态测量的数学模型，对小麦的试验结果表明：与标准烘箱法相比，测量误差小于０．３０％     

主动屏蔽式平面探头水分在线传感器研究

设计了一种主动屏蔽的平面探头水分在线电容传感器.硬件方面设计了主动屏蔽式极板,从敏感区域聚集电场,减小了杂散电容对传感器测量精度的影响;平面探头及其传感器振荡电路避免了屏蔽极板对驱动极板的影响.有限元法分析表明,主动屏蔽极板的采用提高了传感器测量精度和灵敏度.软件方面由谷物含水率测量试验装置进行了一系列试验,实现了测试水分时温度自动补偿,其含水率测试的相对误差由传统传感器的5%降低到1%. 鉴定结果表明,此谷物含水率传感器相对误差在±1%范围内,含水率测量范围6%～36%,适用温度范围-10～80℃,基本克服了传统国产电容水分传感器精度低、温度影响大、安装困难等缺点.     

电磁波辐射法大颗粒谷物含水率测试试验台研制

为了进行大颗粒谷物的含水率测量试验,设计了一种基于电磁波辐射法的大颗粒谷物含水率检测试验台。试验台由信号发生器、驱动电机、变频器、升运绞龙及无线通讯模块组成,可通过比较接收线圈接收电磁耦合后的畸变信号与发射信号,建立起信号变化与谷物含水率的关系,实现对谷物含水率的在线测量。本试验台具有测量速度快、结构简单及成本低廉等优点,满足了农业上对粮食水分的测量要求。     

一种在线检测谷物干燥机出粮含水率的方法

提出了用介电损失角测量谷物含不率的方法，设计了适合于在线使用的传感器和自动检测系统，并用于谷物干燥机出粮含水率的在线测试，由说４１１小麦的实验发现，其含水率与介电损失角呈分段线性关系，对传感器的多次标定发现，其最大误差小于０．５％。     

基于休止角的粮食含水率测量方法的可行性研究

提出了一种基于休止角测量粮食含水率的方法。在特制的试验装置上,对玉米与水稻进行休止角及其含水率的相关性试验,通过分析得出:谷物休止角与其含水率具有显著的对应关系,即谷物休止角随其含水率的增加而增大,且一定含水率区间下,呈现显著的线性特性;同时,得出并验证了4种谷物水分线性预测模型;研究了粮食温度对休止角的影响。这种测量含水率的方法具有简便和易行的特点,为谷物水分测试提供了一种新的途径。     

基于DSP的谷物含水率在线测量方法

提出一种基于DSP的谷物含水率测量方法.谷物通过自身重力导入到测试腔内,由MCU和DSP为核心器件构成的测试系统对谷物含水率进行测量、存储,并通过LCD显示.经过测量的谷物,通过螺旋输送器排出,进行下一步测量.系统通过DS18S20温度传感器对谷物温度进行测量,并对温度予以补偿.该方法可使谷物含水率测量误差低于1%,优于常规测量方法.     

谷物干燥仿人智能控制系统

针对具有非线性、大滞后和复杂性等特点的谷物干燥过程，研究了一种连续式谷物干燥机的仿人智能控制系统。利用出机粮食含水率偏差以及偏差的变化率作为控制器输入，控制器可根据含水率偏差的极值在线调整比例增益，进而输出排粮电动机期望转速。应用虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡并结合传感器，设计出了该智能控制器的软件和硬件系统。试验结果基本符合仿人智能控制规则，表明该控制器的实时有效性较好。     

基于介电特性谷物水分在线测量仪的设计与试验

含水率是谷物收获、测产过程中重要的指标,为实现北方寒冷环境下机载收获、快速在线测量,满足玉米籽粒联合收获机收获时测产的要求,设计了一种便于应用在收获机上的基于谷物介电特性的同心圆平面电容水分在线测量仪。STM32F103单片机为水分测量仪的控制单元,同心圆平面电容器和温度传感器测量谷物介电常数和温度。以"登海605"玉米为研究对象,研究不同含水率、不同温度对玉米介电常数的影响规律。利用支持向量机建立玉米水分含量回归预测模型,并对模型进行检验,试验结果表明,在-15℃～40℃,含水率14%～30%范围内,水分测量仪的平均相对误差为1.09%,测量时间小于2.3 s。能够满足谷物水分在线测量的精度,缩短了测量时间。     

棉花介电常数单因素实验研究

棉花含水率是收购和加工环节的一个重要参数,电容法是检测棉花含水率的有效手段。为了给棉花含水率的在线检测仪器开发提供基础数据,利用单因素试验研究的方法,研究得到了不同的测试频率、测量电压、容积密度、含水率对机采籽棉、手摘籽棉、皮棉的介电常数的影响规律及影响显著性。分析表明:所有试验因素对介电常数的影响均高度显著,并得到了在特定条件下含水率与介电常数的线性回归方程。研究可为开发在线的高精度籽棉含水率检测仪器提供理论基础。     

电容法粮食物料含水率与介电常数关系研究

粮食物料含水率是影响其介电特性的主要因素,电容法是通过粮食的介电特性来测定含水率的间接方法.试验采用圆筒式电容传感器,研究了3种粮食物料含水率与其相对介电常数的关系.试验表明,含水率与相对介电常数之间有较好的线性相关性,可以建立两者之间的数学模型.同时,不M种粮食物料的关系模型不同,相关性程度也有差异.需要建立含水率与介电常数、容积密度及环境因素等多参数之间的关系模型,才能提高电容法检测的精确度.     

干燥过程中谷物水分在线测量系统

讨论了以由谷物含水量 (介质介电常数 ε)变化引起电容式传感器振荡频率的变化来测量谷物水分的方法。采用同心圆式电容传感器对谷物干燥设备进行在线水分测量及控制 ,建立了定流量条件下谷物水分同电容传感器振荡频率、谷物温度相关的数学模型     

可充电、一体式粮食含水率检测仪的设计

含水率是评价粮食品质和选取加工工艺条件的一个重要指标。为了给粮食含水率的检测提供一种廉价、便捷的检测仪,以AT89S52单片机为控制器、DS18B20为温度传感器、平行极板式电容器为含水率传感器及LCD1 6 0 2为显示器设计了一种可充电、一体式的粮食含水率检测仪。以小麦为对象,基于建立的粮食电容、温度和含水率三者之间的关系模型,以Keil C语言开发了检测仪的软件,以JAVA语言设计了能够接收并显示测量数据的上位机监控软件。     

小区测产系统设计

设计了一种快速、便捷的小区测产系统,包括结构设计和软件控制两部分。系统结构部分采用旋转桶与铜箔相结合成测量桶的方式,软件控制部分采用STM32F103RCT6单片机为控制核心。所设计的含水率测量装置采用电容式水分传感器,将两片薄铜箔作为测量电极分别镶嵌到测量桶桶身和中轴预留的槽间隙中,电容式水分传感器与卸料桶相结合,既能实现测产系统含水率的测量,又能将粮箱中样品作物卸出,是一种新型的电容式水分传感器结构。所设计的测产系统能够“一键式”完成对物料样品质量、水分、容重、单位产量数据的采集和存贮,可以多次测量物料水分等信息,并通过USB接口和蓝牙实现信息的导出方便信息的获取和整理,实现了育种的高效、快捷,提高了工作效率。     

微波在线式粮食水分检测系统

微波检测是一种新的水分无损检测方法.为此,针对粮食水分检测的特点和要求,设计了基于微波的粮食水分在线式检测系统,实现了对粮食水分含量的实时和连续检测;重点介绍了微波水分检测原理、系统组成结构、数据采集及结果分析.     

An acoustic method of measuring moisture content in grain

An accurate and timely method of measuring moisture content of flowing grain would be useful on harvesting equipment and during grain handling. A procedure for measuring sound pressure level of flowing grain was developed and experiments were performed to determine the relationships between measured acoustic information and moisture content of wheat samples. Moisture contents from 11 to 19% were analysed over frequencies from 5 to 50 kHz. The amplitude-frequency response curve as a function of moisture content was modelled. Sound energy decreased across the entire frequency range as moisture content increased. The method developed was repeatable and the optimum frequency ranges were determined.     

智能粮食水分测试仪的研制

给出以AT89C52单片机为核心的粮食水分测试仪的硬件结构组成,并详细介绍了信号处理和测量方法;通过对传感器的标定并进行相应的数据处理。通过实验发现,该仪器使用方便,测量精度高。     

一种入仓水分超标粮食的分拣系统

给出一种入仓粮食在线自动分拣方法及系统。该方法依托于水分在线检测技术,以挡板为分拣实现形式,通过判断当前粮食的水分含量是否满足入仓标准,自动切换挡板,不同水分含量的粮食可分别由入仓通道或分拣通道流出,以适合入仓水分含量标准为界,有效区分入仓粮食的水分含量标准。该系统能够快速、自动地避免水分超标粮食入仓,保证仓储粮食安全,同时分拣方法简单有效,并通过实践验证。     

Temperature-compensated and Density-independent Moisture Content Determination in Shelled Maize by Microwave Measurements

Moisture content of shelled maize,Zea maysL., was correlated with the attenuation and phase shift of electromagnetic waves travelling through a layer of grain. Several calibration equations are presented in the paper that are based on measurements taken at 15·2 GHz for various grain densities, moisture contents and temperatures. Validation of the calibration equations indicated that moisture content can be predicted with an uncertainty less than ±0·72% moisture content w.b. at the 95% confidence level. Moisture predictions are largely independent of bulk density variations at temperatures from 4 to 45°C and moisture contents from 9 to 19% w.b. By following one approach described, the grain bulk density can be determined from the same measurements with an uncertainty of less than 25 kg/m³. With another approach, the grain bulk density cannot be determined, but moisture content is determined independent of the material bulk density and compensated for temperature. No differences among three maize hybrids were observed in the measured data.     

基于AVR单片机的谷物水分检测系统

提出了一种采用ATmega16单片机和电容式传感器测量谷物水分含量的方法,详细地论述了谷物水分检测系统的工作原理及结构设计,介绍了电容式传感器的原理及应用电路,通过蜂鸣器报警电路和液晶显示电路显示谷物的水分,当超标时进行报警。