專利名稱：糧食水分計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種測量儀器，具體涉及一種借助于測定糧食的電學性能來測定糧食中水分的測量儀器。
背景技術：
目前，用于商品糧食、油料含水量的標準測定方法有“105℃恒重法”、“定溫定時烘干法”、“隧道式烘箱法”和“兩次烘干法”。這些測量方法所用的基本儀器設備是分析天平、烘箱和秒表等，按標準操作程序進行測量。所得結果可靠，但工作量大，手續(xù)繁復，耗時多，所以，只能作為標準檢測手段。糧食、油料的非標準水分檢測儀器很多，所用的基本原理大致分為物理、化學、電、光學和氣相色譜分析法等五類，雖然它們各有優(yōu)點，但也各有缺點，例如操作繁復、設備結構復雜、價格貴、測量結果不準確。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種測量快速簡便，結構簡單、價格便宜，且測量結果準確可靠的糧食水分計。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種糧食水分計，它包括探測器、信號數(shù)據(jù)儲存處理器、數(shù)據(jù)輸出顯示器，以及供探測器、信號數(shù)據(jù)儲存處理器、數(shù)據(jù)輸出顯示器工作的電源，所說的探測器包括由水分傳感器和負載電阻組成的濕度探測器以及由熱敏電阻構成的溫度探測器，信號數(shù)據(jù)儲存處理器包括放大器和儲存處理器，數(shù)據(jù)輸出顯示器為液晶顯示器，電源由電池和電源電路組成，濕度探測器經(jīng)放大器與儲存處理器連接，溫度探測器與儲存處理器連接，儲存處理器與液晶顯示器連接。
該糧食水分計可測定糧食、油料和一些藥材等物質(zhì)的水分含量，可顯示一次測量和幾次測量的平均值。在本實用新型中，其技術設計的基本思想是用電子線路代替標準檢測方法中的器械設備，充分利用價廉且高容量的存儲芯片，用簡單的電子線路和以大量的實驗室的標準測量為基礎的儲存數(shù)據(jù)代替用比較復雜的電子線路獲取的即時測量值，所以它具備結構簡單，價格低廉，且測量簡便快捷，測量結果準確可靠等優(yōu)點。


圖1為糧食水分計的結構原理示意圖；圖2為杈桿式水分傳感器與負載電阻組成的濕度探測器電路示意圖；圖3為接觸棒式水分傳感器與負載電阻組成的濕度探測器電路示意圖；圖4為訊號數(shù)據(jù)儲存處理器的一個實施例線路圖；圖5為相應的電源電路實施例線路圖。
圖中，1探測器，2信號數(shù)據(jù)儲存處理器，3數(shù)據(jù)輸出顯示器，4電源，15水分傳感器，16負載電阻，21放大器，22儲存處理器。
具體實施方式
如圖1所示，一種糧食水分計，它包括探測器1、信號數(shù)據(jù)儲存處理器2、數(shù)據(jù)輸出顯示器3，以及供探測器1、信號數(shù)據(jù)儲存處理器2、數(shù)據(jù)輸出顯示器3工作的電源4，所說的探測器1包括由水分傳感器15和負載電阻16組成的濕度探測器以及由熱敏電阻構成的溫度探測器，信號數(shù)據(jù)儲存處理器2包括放大器21和儲存處理器22，數(shù)據(jù)輸出顯示器3為液晶顯示器，濕度探測器經(jīng)放大器21與儲存處理器22連接，溫度探測器與儲存處理器22連接，儲存處理器22與液晶顯示器連接，電源4由電池和電源電路構成。由濕度探測器獲取的直流電壓或電流信號與水分有關，它是水分信號，經(jīng)放大器21放大以后，送到儲存處理器22。由溫度探測器獲取與水分傳感器相鄰位置處的與溫度有關的電壓或電流信號，該溫度信號可以直接送到儲存處理器22，也可以經(jīng)放大后再送到儲存處理器22。水分傳感器的具體型式和幾何尺寸可按需要設計成多種型式，例如對抽取少量試樣用的樣品盒內(nèi)物質(zhì)水分測量，則可采用接觸棒式水分傳感器(見圖3)，對直接插入庫房內(nèi)待測物質(zhì)的水分測量，則可采用杈桿式水分傳感器(見圖2)。負載電阻通常采用200千歐姆～2兆歐姆較好，其原因主要是電阻如過小則電路中電流大、功耗大，電阻如過大則測量靈敏度差。
如圖4所示，信號數(shù)據(jù)儲存處理器2是由放大器21和儲存處理器22組成。其主要功能是儲存大量的不同溫度下的濕度與濕度信號關系的標準測量推薦值，以及將濕度探測器得到的模擬量轉(zhuǎn)換為不同溫度下的濕度數(shù)字量?？砂磳Z食水分計的具體要求選擇儲存處理器的微處理芯片的類型，根據(jù)芯片的工作參數(shù)決定對濕度信號、溫度信號的放大電路的配置。本實施例中放大器21用AD744AN或AD744JN，儲存處理器22采用PIC16C71A或PIC16C71Z。
數(shù)據(jù)輸出顯示器3的主要部件是液晶顯示器，在本實施例中，數(shù)據(jù)輸出顯示器3除液晶顯示器外，還加上相應的功能開關電路組成，其作用是接受來自信號數(shù)據(jù)儲存處理器2的數(shù)據(jù)信號，用數(shù)字顯示出糧食的水分。電源作用是維持上述所涉及電路的正常工作。圖5給出了電源電路的一個具體實施例示意圖。
本實用新型所提供的糧食水分計是利用微處理技術，將探測器取得的濕度信號和溫度信號與儲存處理器中所儲存的大量的濕度、溫度、濕度信號、溫度信號的標準測量推薦值相對照，可顯示出該溫度環(huán)境下被測的糧食等含水物質(zhì)的含水量及相對應的環(huán)境溫度。
大米、高梁、大豆等糧食、油料以及一些中藥材等的溫度和含水量，直接影響了物質(zhì)的電學性能，并且，含水量是主要影響因素。因此，某溫度下，物質(zhì)中含水量變化，會引起該物質(zhì)電阻值的相應變化。利用這一原理，就可通過測定含水物質(zhì)的溫度和電阻來測定物質(zhì)的含水量。以此為基礎，本實用新型糧食水分計是將含水物質(zhì)作為電路的一個部件，同時，在該電路中接入一個合適的負載電阻，加上一個直流電源，例如30～160伏的直流電源，主要原因是，電壓如高于160V安全性差，電壓如低于30V靈敏度差，本實施例中加入100V電壓，這樣，同一溫度下，糧食中含水量的不同必然引起負載電阻上電壓降或電路中電流的變化。在實驗室里，采用標準測定方法，在不同溫度下，對固定電路參量中的糧食含水量與負載電阻上的電壓或電路中的電流作一一對應的大量的實驗測量，由此得到溫度與溫度信號、濕度與濕度信號的一一對應的標準測量推薦值儲存在儲存處理器中；在實用場合，將溫度探測器和濕度探測器輸出溫度信號和濕度信號，輸?shù)絻Υ嫣幚砥髦信c標準測量推薦值相對照。由此得到該使用溫度下被檢物質(zhì)的含水量，這就是本實用新型糧食水分計的測量原理。實驗表明，溫度在約1℃～40℃，糧食中含水量從約8％～21％都能得到準確的水分測量值。由于不同溫度下的濕度與一一對應的濕度信號推薦值都是以大量的濕度、溫度、濕度信號、溫度信號的標準測量推薦值為基礎的，所以，保證了本實用新型糧食水分計測量值準確可靠，同時，本身結構簡單、價格低廉，并且，無須改變基本結構就可根據(jù)用戶需要設計出不同待測物質(zhì)品種、不同價格的水分計。
本實用新型所用器件均為市售產(chǎn)品，所涉及的電路連接關系亦為公知技術。本實用新型可用于糧食、油料及一些中藥材的含水量檢測。具有重量輕、體積小、操作簡單安全、測量準確、數(shù)字顯示清晰、工作穩(wěn)定和價格低廉等優(yōu)點。
權利要求1.一種糧食水分計，它包括探測器(1)、信號數(shù)據(jù)儲存處理器(2)、數(shù)據(jù)輸出顯示器(3)，以及供探測器(1)、信號數(shù)據(jù)儲存處理器(2)、數(shù)據(jù)輸出顯示器(3)工作的電源(4)，其特征在于所說的探測器(1)包括由水分傳感器(15)和負載電阻(16)組成的濕度探測器以及由熱敏電阻構成的溫度探測器，信號數(shù)據(jù)儲存處理器(2)包括放大器(21)和儲存處理器(22)，數(shù)據(jù)輸出顯示器(3)為液晶顯示器，電源(4)由電池和電源電路組成，濕度探測器經(jīng)放大器(21)與儲存處理器(22)連接，溫度探測器與儲存處理器(22)連接，儲存處理器(22)與液晶顯示器連接。
2.根據(jù)權利要求1所說的一種糧食水分計，其特征在于所說的負載電阻(16)為200千歐姆～2兆歐姆，所說的電源(4)為30～160伏。
專利摘要本實用新型屬于一種測量儀器，具體涉及一種糧食水分計。它是由探測器，訊號數(shù)據(jù)儲存處理器，數(shù)據(jù)輸出顯示器及供它們工作的電源組成，探測器包括濕度探測器和溫度探測器，可測定糧食、油料和一些藥材中含水量的某一次值及幾次測量的平均值以及相對應的環(huán)境溫度。具有重量輕、體積小、操作簡單安全、測量準確、數(shù)字顯示清晰、工作穩(wěn)定和價格低廉等優(yōu)點。
文檔編號G01N27/12GK2690888SQ20042005096
公開日2005年4月6日 申請日期2004年5月14日 優(yōu)先權日2003年6月4日
發(fā)明者陳志才, 張海燕, 王燕伶, 劉初玉, 張輝 申請人:中國原子能科學研究院