[发明专利]粮堆含水率在线检测方法及系统

说明书

本发明公开一种粮堆含水率在线检测方法及系统，该系统包括：数据处理器和放置在粮堆中的水分传感器，数据处理器将水分传感器的输出电压值代入粮堆含水率线性方程中，计算得到湿基表示的粮堆含水率。本发明可实现粮堆含水率的自动在线检测，进而既可实现在智能化机械通风中提高通风效率，又可实现准确掌握粮堆内部水分随季节变化迁移情况，为科学通风决策提供技术支持。

技术领域

本发明涉及食品行业粮食储藏技术领域。更具体地，涉及一种粮堆含水率在线检测方法及系统。

背景技术

粮食含水率影响粮食的物理学、化学及生物学特性，是调控粮食储藏品质和加工品质的关键指标之一。粮食储藏主要是通过调控温度和含水率来抑制昆虫和螨类生长，防止霉变发生，保持籽粒活性，并延缓品质劣变。粮堆含水率是粮情监测、粮堆机械通风操作的重要参数和指标之一，通常采用人工扦样后检测，实时性差，而粮堆含水率在线、自动化非人工检测，是粮堆水分自动化测定的瓶颈技术。

GB/T5497-1985粮食和油料含水率测定方法包括105℃恒重法、定温定时烘干法、隧道式烘箱法、两次烘干法。粉碎玉米和整粒玉米的含水率测定按照GB/T10362-2008。烘干称重法，测量时间长，实时性差，不适合大粮堆现场测量。当前粮食含水率测定的电阻或电容式传感器，在精度和一致性方面达不到要求。在实践中，粮堆含水率的测定采用扦样后化验的方法，以烘箱干燥法或电容式水分测定仪进行测定，检测时间长，且是手工方式，不适合大规模现场测量。粮仓通风作业过程中，所需要的粮堆水分参数依靠人工录入，通风控制是在人工干预的情况下进行的。由于人工化验粮食含水率数据耗时长，与通风控制系统运行时间不同步，在通风作业过程中，随着大气温湿度、粮堆温度及含水率的变化，可能造成粮堆通风效果的逆转(如降温机械通风时，入风口粮食含水率升高)，出现无效的通风作业，浪费能源，造成有害的通风作业，不能完全地实现机械通风的自动化控制。

粮食含水率取样化验的方法，受取样点密度与化验时间的限制，做不到对一系列的固定位点进行一段时间的连续跟踪与对比，难以了解局部粮堆水分迁移过程。

微波检测物料含水率机理是利用微波作用于物料产生振幅值衰减等变化来推算物料的含水率。由于粮食种类、品种、籽粒的形状大小不同，造成在线检测时粮堆疏密程度的变化，引起粮食相对介电常数、介电损耗角的差异，从而导致微波功率、振幅值变化，产生不准确的检测结果。随着微波在线测定物料水分检测技术的深入发展，粮堆密度检测及补偿技术是该领域的重要发展方向之一。

因此，需要提供一种粮堆含水率在线检测方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粮堆含水率在线检测方法及系统，自动、实时在线检测粮堆含水率，以期在在粮堆机械通风过程中，能够实现智能化自动控制，显著提高通风效率；还能够掌握粮堆内部水分随季节变化迁移规律，为通风决策提供技术支持。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种粮堆含水率在线检测方法，包括如下步骤：

将在粮堆中放置的水分传感器的输出电压值代入粮堆含水率线性方程中，计算得到湿基表示的粮堆含水率，所述粮堆含水率线性方程为：

dsf＝dStdWater+(iVol-dStdVol)/α

其中，dsf为粮堆含水率，dStdWater为标称水分，iVol为水分传感器的输出电压值，dStdVol为标称水分的电压值，α为电压与粮食含水率的比值。

优选地，若所述粮堆中的粮食为小麦，α＝29；若所述粮堆中的粮食为稻谷，α＝34；若所述粮堆中的粮食为玉米，α＝24。

优选地，该方法还包括如下步骤：采用平移线性方程截距的方法对水分传感器的输出电压值进行校正。