[实用新型]智能粮食含水量在线式测量仪

说明书

本实用新型涉及一种主要应用于粮食储运和加工过程中在线式的水份测量的测量仪。

以往，在粮食储运和加工过程中对粮食含水量的检测靠人工用湿度和温度计来实现。由于这种检测不准确不及时而往往影响粮食的出粉率，造成较大的经济损失。

本实用新型的目的就是为解决上述现有技术的不足而提供一种智能在线式粮食含水量测量仪。

本实用新型的目的是这样实现的：由湿度传感器及信号处理电路、容重传感器、温度传感器、单片机及存贮器、A／D转换器和数值显示电路组成智能粮食含水量在线式测量仪，而湿度传感器及信号处理电路由电容湿度传感器、基准电压电路、模拟开关电路、积分放大器及射极跟随器组成。基准电压电路由IC1、电阻R1、R2、R3、R4、RW和稳压二极管DW1组成，IC1反相输入端串接R2后接积分放大器，同时接R1至－15V电源、接稳压二极管DW1负极后接地，IC1同相输入端串接R4后接地，RW、R3串连后跨接在IC1反相输入和输出两端，IC1输出接模拟开关IC23脚，基准电压电路为IC2提供＋10V电源。电容湿度传感器Cx与C1并连后其中一端接地，另一端接模拟开关电路的模拟开关IC24脚、模拟开关IC39脚。使Cx充放电的模拟开关电路由IC2、IC3、模拟开关IC4、模拟开关IC7、二极管V1、V2、稳压管DW2、DW3、场效应管FET1、FET2、电容C2、C3、电阻R5、R6、R8、R10、R11、R12、R13和R14组成，IC2与IC3串连后串接R14，R14另一端接积分放大器的C6一端，IC25脚与IC4输出3脚连接，IC4输入端1、2脚同时连接R5、R6一端，R6另一端接地，R5另一端接方波脉冲输入端，IC25脚同时与DW2正极端、C3连接，DW2负极端接FET1栅极和R8，R8另一端接－15V电源，C3另一端接IC7输入端5、6脚及R13与V2并联的一端，R13与V2并联的另一端接＋15V电源，IC7输出端4脚接IC36脚，同时接C2，C2另一端接R12与V1并联一端（R12与V1并联的另一端接＋15V电源），同时接IC8输入端12、13脚，IC8输出接DW3正极端后接R10和R11，R10另一端按FET2栅极。积分放大器由IC5、C6、C4、R9及电位器R15组成，C6跨接在IC5输入输出两端，IC5反相输入端串接R9后接R15，R15一端接地，另一端接R7，R7另一端接基准电压源，C4一端接IC5反相输入端并接FET1漏极，另一端接IC5同相输入端并接地，IC5输出端接FET1源极并接FET2漏极，FET2源极接射极跟随器IC6同相输入端，IC6输出接A／D和单片机。当粮食通过两极板电容传感器Cx时，电容介质条件发生变化，当模拟开关IC2打开时，Cx被标准电压充电，当模拟开关IC3打开时，由介质形成的电压对积分放大器放电，方波振荡脉冲经过由IC4与C3组成的微分电路分别打开和关闭模拟开关IC2、IC3，使得检测通道的电容器连续不断有规律的进行充电放电，把通过介质变化的含水量信号通过射极跟随器传送给单片机。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：1、自动测量粮食仓储、输送、加工过程中的含水量；2、由于采用输入粮食容重和温度做测量的辅助参数以修正测量结果，故粮食含水量测量很精确，进而提高粮食出粉率；3、湿度信号处理电路采用模拟开关电路，使得粮食含水量情况连续不断而迅速地传输给计算机和显示电路，比人工测量时间快两个数量级。

下面结合附图通过实施例进一步详述：

图1为湿度传感器及信号处理电路原理图，图中B点输入100HZ方波振荡脉冲，场效应管FET1、FET2做开关管使用，方波振荡脉冲经DW2打开FET1，经微分电路C3、1C7打开1C3，经C2、1C8打开FET2，C1为校准微调电容，S端接单片机。

图2为智能粮食含水量在线测试仪电原理图，A为电容湿度传感器（主参数），B为容重传感器（辅导参数），C为湿度传感器（辅助参数），R为A／D转换器，P为单片机及存贮器，M为现场数值显示电路，N为远距离数值显示传输电路。

容重传感器选用HL力传感器，温度传感器为AD750温敏元件，单片机为8031、IC1为MC1747、IC2和IC3为MC14066，IC4、IC7及IC8均为MC14011B，IC5和IC6为CA3140S。DW1为BZV，DW2、DW3为BZX，FET1和FET2为M2N5427，V1和V2为IN4148，C1为4.7nF，C2  0.47nF，C3  0.22nF，C4  10nF，C5  1000PF，C6  102nF。R1为4.7K，R2  6.19K，R3  7.5K，R4  3.92K，RW5K、R5  1K、R6  10K、R7  10K、R8  47.5K、R9  100K、R10  1M、R11  47.5K、R12  33.2K、R13  33.2K、R14  2.2K、R15  1K。