[实用新型]谷物水分分析仪及谷物干燥系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种谷物连续干燥过程中的谷物水分分析仪及谷物干燥 系统。

背景技术

粮食干燥是粮食储存的基本目标。不够干燥的粮食存在容易腐烂、甚至 引起火灾等风险。

在粮食的干燥过程中，粮食中水分的检测就是一项必要的任务。

传统谷物干燥过程水分在线检测多采用电容法或电阻法等方法检测，近 期国内也己出现采用重量进行在线水分检测和控制的新研究和趋向。

电阻法水分在线检测原理是利用谷物水分与其电阻值之间的相关关系来 间接测定谷物水分，水分高电阻小，水分低电阻大。在循环式谷物干燥机一 般使用电阻式水分传感器进行在线检测，通常安装在干燥机的提升机机筒侧 壁，从提升机的提升斗散落下的谷物颗粒不断散落入一对相对旋转的滚轮， 滚轮是一对电极，当谷粒通过滚轮时被碾碎，同时测出滚轮电极之间物料的 电阻变化曲线；对一定数量的谷物颗粒电阻变化曲线特征值的提取并进行滚 动统计，求出其平均值；依据此平均值与水分相关函数关系(事先标定好的)， 求解出谷物的水分值；最后依据水分值对谷物的干燥过程实施目标控制或过 程控制。

现有的电阻法水分在线检测的缺点是：①当谷物水分不均匀，含有较多 青粒、未熟粒时，检测值误差较大；②结构复杂，故障多；③当物料有石块 等异物时，容易在滚轮处堵塞，损坏滚轮；④只能适应性状、粒度相近的谷 物，如稻、麦，谷物类型改变时传感器要作大的更改，也就是说，特定的检 测仪只能检测特定的谷物类型，对于多种谷物来说通用性较差；⑤被检测的 谷物均被损坏而无法保存或使用，属于有损检测：⑥高水分谷物水分的检测 精度低。

电容法水分在线检测原理是应用谷物水分和电容之间的相关关系来间接 测定谷物水分的，水分高电容大，水分低电容小。目前，谷物自动干燥机采 用电容式水分传感器时，一般是具有一运容量的筒状物，安装在循环式谷物 干燥机的缓苏段内部或出口谷物流中，粮食流经电容极板，根据粮食水分不 同则其介电特性就不同，而测出含水率的变化。实现对水分的检测，再通过 二次仪表或上位机根据谷物水分值调整对谷物干燥的控制。

现有的电容法水分在线检测的缺点是：①安装和检修不方便；②检测精 度受环境和谷物温湿度、谷物密度、谷物流速的影响大；③当谷物含杂质较 高时监测误差大。

除此之外，申请人还知道两种电容法水分检测仪。一种是手持式的电容 法水分检测仪，这种检测仪的缺点是不能直接与谷物干燥机的电路连接，需 要人来手工进行操作。此外，这种检测仪需要配合特定的量杯，以装入正好 数量的谷物。量杯底部的弹簧控制的底板可以侧向弹跳打开，以使得谷物同 时落入手持式检测仪中(如果不是这样，而是采用将谷物倒入检测仪的方式， 会引起较大的测量误差)。此外，当谷物中含有较多杂质时，检测仪的测量会 受到影响。

另一种是在电容法在线检测仪，其与谷物干燥机配合使用。在该在线检 测仪中，电容板的正极、负极交替竖直设置，谷物从上往下持续不断的通过 电容板的正极与负极之间的空隙。然而，这种在线检测仪有以下缺点：1、由 于正负极均是暴露于流动的潮湿的谷物中的，因此谷物通过会影响正负极之 间的电容特性，如果谷物中含有铁丝类的导电杂质，则容易使得电容板短路； 2、其次，长期使用会导致电容板被大量通过的谷物磨得变薄，导致电容板之 间的电容特性进一步变动，而这种电容特性的变动是很难校准的；3、由于谷 物是细长形的且电容板本身也是细长形的，在电容板的上下端处，谷物与电 容板的接触样式也会影响到电容测量的准确度，例如，谷物的尖端与电容板 的上端接触的电容就不同于谷物的细长侧边与电容板的上端接触的电容，因 此，这样的不确定性进一步导致了电容测量的不准确。

重量法水分在线检测的原理是应用单位体积内不同水分含量的物料具有 不同的重量进行水分检测的方法或在己知初始水分的条件下，通过重量降低 来计算谷物的实时在线水分的方法。重量检测方法存在精度高和稳定性好的 优点，但是也存在安装不便利和动态误差不易消除的缺点。中国申请号为 01310682597.8和201410052968.9的专利申请公开了基于总重检测的谷物循环 干燥水分在线测控方法及其系统，公开了一种利用重量检测实时在线检测的 方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进的电容法水分在线检测的谷物水分 分析仪及谷物干燥系统。