谷物水分分析儀及谷物干燥系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種谷物連續(xù)干燥過程中的谷物水分分析儀及谷物干燥系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食干燥是糧食儲存的基本目標(biāo)。不夠干燥的糧食存在容易腐爛、甚至引起火災(zāi)等風(fēng)險。
[0003]在糧食的干燥過程中，糧食中水分的檢測就是一項必要的任務(wù)。
[0004]傳統(tǒng)谷物干燥過程水分在線檢測多采用電容法或電阻法等方法檢測，近期國內(nèi)也己出現(xiàn)采用重量進行在線水分檢測和控制的新研究和趨向。
[0005]電阻法水分在線檢測原理是利用谷物水分與其電阻值之間的相關(guān)關(guān)系來間接測定谷物水分，水分高電阻小，水分低電阻大。在循環(huán)式谷物干燥機一般使用電阻式水分傳感器進行在線檢測，通常安裝在干燥機的提升機機筒側(cè)壁，從提升機的提升斗散落下的谷物顆粒不斷散落入一對相對旋轉(zhuǎn)的滾輪，滾輪是一對電極，當(dāng)谷粒通過滾輪時被碾碎，同時測出滾輪電極之間物料的電阻變化曲線;對一定數(shù)量的谷物顆粒電阻變化曲線特征值的提取并進行滾動統(tǒng)計，求出其平均值;依據(jù)此平均值與水分相關(guān)函數(shù)關(guān)系(事先標(biāo)定好的)，求解出谷物的水分值;最后依據(jù)水分值對谷物的干燥過程實施目標(biāo)控制或過程控制。
[0006]現(xiàn)有的電阻法水分在線檢測的缺點是:①當(dāng)谷物水分不均勻，含有較多青粒、未熟粒時，檢測值誤差較大;②結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障多；③當(dāng)物料有石塊等異物時，容易在滾輪處堵塞，損壞滾輪;④只能適應(yīng)性狀、粒度相近的谷物，如稻、麥，谷物類型改變時傳感器要作大的更改，也就是說，特定的檢測儀只能檢測特定的谷物類型，對于多種谷物來說通用性較差;⑤被檢測的谷物均被損壞而無法保存或使用，屬于有損檢測:⑥高水分谷物水分的檢測精度低。
[0007]電容法水分在線檢測原理是應(yīng)用谷物水分和電容之間的相關(guān)關(guān)系來間接測定谷物水分的，水分高電容大，水分低電容小。目前，谷物自動干燥機米用電容式水分傳感器時，一般是具有一運容量的筒狀物，安裝在循環(huán)式谷物干燥機的緩蘇段內(nèi)部或出口谷物流中，糧食流經(jīng)電容極板，根據(jù)糧食水分不同則其介電特性就不同，而測出含水率的變化。實現(xiàn)對水分的檢測，再通過二次儀表或上位機根據(jù)谷物水分值調(diào)整對谷物干燥的控制。
[0008]現(xiàn)有的電容法水分在線檢測的缺點是:①安裝和檢修不方便;②檢測精度受環(huán)境和谷物溫濕度、谷物密度、谷物流速的影響大;③當(dāng)谷物含雜質(zhì)較高時監(jiān)測誤差大。
[0009]除此之外，申請人還知道兩種電容法水分檢測儀。一種是手持式的電容法水分檢測儀，這種檢測儀的缺點是不能直接與谷物干燥機的電路連接，需要人來手工進行操作。此夕卜，這種檢測儀需要配合特定的量杯，以裝入正好數(shù)量的谷物。量杯底部的彈簧控制的底板可以側(cè)向彈跳打開，以使得谷物同時落入手持式檢測儀中(如果不是這樣，而是采用將谷物倒入檢測儀的方式，會引起較大的測量誤差)。此外，當(dāng)谷物中含有較多雜質(zhì)時，檢測儀的測量會受到影響。
[0010]另一種是在電容法在線檢測儀，其與谷物干燥機配合使用。在該在線檢測儀中，電容板的正極、負(fù)極交替豎直設(shè)置，谷物從上往下持續(xù)不斷的通過電容板的正極與負(fù)極之間的空隙。然而，這種在線檢測儀有以下缺點:1、由于正負(fù)極均是暴露于流動的潮濕的谷物中的，因此谷物通過會影響正負(fù)極之間的電容特性，如果谷物中含有鐵絲類的導(dǎo)電雜質(zhì)，則容易使得電容板短路;2、其次，長期使用會導(dǎo)致電容板被大量通過的谷物磨得變薄，導(dǎo)致電容板之間的電容特性進一步變動，而這種電容特性的變動是很難校準(zhǔn)的；3、由于谷物是細(xì)長形的且電容板本身也是細(xì)長形的，在電容板的上下端處，谷物與電容板的接觸樣式也會影響到電容測量的準(zhǔn)確度，例如，谷物的尖端與電容板的上端接觸的電容就不同于谷物的細(xì)長側(cè)邊與電容板的上端接觸的電容，因此，這樣的不確定性進一步導(dǎo)致了電容測量的不準(zhǔn)確。
[0011]重量法水分在線檢測的原理是應(yīng)用單位體積內(nèi)不同水分含量的物料具有不同的重量進行水分檢測的方法或在己知初始水分的條件下，通過重量降低來計算谷物的實時在線水分的方法。重量檢測方法存在精度高和穩(wěn)定性好的優(yōu)點，但是也存在安裝不便利和動態(tài)誤差不易消除的缺點。中國申請?zhí)枮?1310682597.8和201410052968.9的專利申請公開了基于總重檢測的谷物循環(huán)干燥水分在線測控方法及其系統(tǒng)，公開了一種利用重量檢測實時在線檢測的方法。
【實用新型內(nèi)容】
[0012]本實用新型的目的在于提供一種改進的電容法水分在線檢測的谷物水分分析儀及谷物干燥系統(tǒng)。
[0013]根據(jù)一個實施例，一種谷物水分分析儀，包括料斗、塑料板、傳感器板、底板、底板電機、控制電路，其中，料斗豎直放置，料斗頂部開口，用于接收待測的谷物，料斗的底部由底板進行密封，所述底板在底板電機的驅(qū)動下打開和關(guān)閉所述料斗;料斗的至少一個側(cè)壁上開有一個開槽，塑料板嵌入到該開槽中；傳感器板貼著塑料板布置在料斗的外側(cè)且與料斗絕緣;料斗和傳感器板均由導(dǎo)電板制成，且構(gòu)成了電容式的谷物水分分析儀的正極和負(fù)極。
[0014]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，傳感器板與塑料板具有相同的形狀，所述形狀是矩形、圓形、或橢圓形。
[0015]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，塑料板卡住所述開槽，以使料斗的內(nèi)表面是平滑的方式嵌入到所述開槽中。
[0016]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，傳感器板的邊長大于所述開槽的邊長。
[0017]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，料斗的所述開槽距離該料斗的頂部一個預(yù)定距離。
[0018]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，在該開槽上方的料斗邊緣處開設(shè)至少一個通風(fēng)孔，在料斗中蓄積谷物期間，通過通風(fēng)孔向料斗的頂部吹風(fēng)，從而將干癟的谷粒和雜質(zhì)吹出料斗。
[0019]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，在控制電路中，連接著傳感器板的電路部分設(shè)置有防靜電開關(guān);在未開始測量時，所述防靜電開關(guān)將傳感器板連接的電路部分接地;而在開始測量時，所述防靜電開關(guān)將傳感器板連接的電路部分接入到控制電路的計算單元。
[0020]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，在料斗的上方中央懸置有一個狹縫，谷物通過狹縫落入到料斗中。
[0021]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，該谷物水分分析儀還包括絕緣板，該絕緣板與前述的塑料板將傳感器板夾在其中。
[0022]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，該谷物水分分析儀被放置于谷物干燥系統(tǒng)的下絞龍?zhí)幓蚍胖糜谔嵘龣C的側(cè)壁。
[0023]根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，一種谷物干燥系統(tǒng)包括干燥機主體、提升機、鼓風(fēng)機、信號檢測與轉(zhuǎn)換單元、控制顯示單元、溫濕度探頭組、進糧溜管、下絞龍，其特征在于，還包括谷物水分分析儀。
[0024]通過本實用新型，實現(xiàn)了如下的有益效果:
[0025]1、本申請的谷物水分分析儀能夠和谷物干燥系統(tǒng)聯(lián)合使用，并且具有較高的測量精度；
[0026]2、由于料斗內(nèi)側(cè)是平滑的，避免了塑料板的磨損，也使得電容極板之間的介電常數(shù)不會變化，從而進一步提高了測量精度；
[0027]3、由于傳感器板的邊長大于所述開槽的邊長，因此有效地防止了傳感器板未完全對準(zhǔn)所造成的誤差或由于傳感器板熱脹冷縮所造成的誤差；
[0028]4、由于料斗的上部邊緣處設(shè)置有至少一個通風(fēng)孔，能夠吹散不飽滿的谷物顆粒和雜質(zhì)，因此進一步提尚了測量精度；
[0029]5、由于在控制電路中設(shè)置了防靜電開關(guān)，因此保護了控制電路的安全，延長了谷物水分分析儀的使用壽命。
[0030]本申請的其余技術(shù)效果將在【具體實施方式】中進一步論述。
【附圖說明】
[0031]通過下面結(jié)合附圖對其實施例進行描述，本實用新型的上述特征和技術(shù)優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。
[0032]圖1a-圖1d是谷物水分分析儀的一個優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)圖，其中，圖1a是底部視圖，圖1b是立體圖，圖1c是一個側(cè)視圖，圖1d是另一個側(cè)視圖。
[0033]圖2a_圖2b是谷物水分分析儀的底板的打開和關(guān)閉的側(cè)視圖，其中，圖2a顯示出底板關(guān)閉，圖2b顯不出底板打開。
[0034]圖3是谷物水分分析儀的另一個優(yōu)選實施例中開槽、塑料板、傳感器板、絕緣板的分解圖。
[0035]圖4是谷物干燥系統(tǒng)的整體示意圖。
[0036]圖5a和圖5b是谷物水分分析儀位于谷物干燥系統(tǒng)的下絞龍?zhí)幍氖疽鈭D。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細(xì)的描述。
[0038]在下面的描述中，只通過說明的方式對本實用新型的某些示范實施例進行描述，毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同方式對所述的實施方案進行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上只是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。
[0039 ]參考圖1 -圖3，谷物水分分析儀100包括料斗1、塑料板2、傳感器板3、底板4、底板電機5、控制電路6，其中，料斗I可以豎直放置，料斗I頂部開口，用于接收待測的谷物，料斗I的底部由底板4進行密封，底板4在底板電機5的驅(qū)動下打開和關(guān)閉所述料斗。料斗I的至少一個側(cè)壁上開有一個開槽，塑料板2嵌入到該開槽中；傳感器板3貼著塑料板2布置在料斗I的外側(cè)且與料斗I絕緣;料斗I和傳感器板3均由導(dǎo)電板(導(dǎo)電材料)制成，且構(gòu)成了電容式的谷物水分分析儀的正極和負(fù)極。由于塑料板2嵌入到該開槽中，因此使得整個料斗I的內(nèi)表面是平滑的，從而不會和谷物產(chǎn)生積累的摩擦，避免了料斗I與塑料板2的磨損。
[0040]料斗I可以是柱狀筒形，塑料板2與傳感器板3都可以是矩形的。此外，塑料板2與傳感器板3也可以是其它形狀，諸如圓形、橢圓形等。料斗I和傳感器板3均可以由金屬制成，且構(gòu)成了電容式水分分析儀的正極電容板和和/或負(fù)極電容板?？刂齐娐?由PCB電路板制成，包括CPU(單片機)、數(shù)據(jù)傳輸模塊、水分檢測模塊、數(shù)字顯示模塊等。谷物水分分析儀100還