CN104101624B - 一种在线式谷物水分测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了谷物水分测量装置领域内的一种在线式谷物水分测量仪，包括检测电路、旋转驱动装置，旋转驱动装置输出端连接螺旋轴，螺旋轴外配合设置有螺套；所述螺套两端分别与旋转驱动装置、环形电极相连接，所述螺旋轴包括依次连成一体的缩径段、螺杆段和光轴段，所述螺套包覆在螺杆段和光轴段外，螺套内侧绝缘连接有碳刷，螺套上侧设有料斗，所述缩径段插入环形电极中心设置的圆孔中，缩径段与圆孔之间留有环形出料通道；所述环形电极和螺旋轴作为测量电阻的两个电极接入所述检测电路；螺套上设有温度传感器。本发明充分挤压谷物使其在电极间分布均匀，使得采集到的测量信号更加科学真实，能够快速、准确、实时地测量谷物水分。

Description

一种在线式谷物水分测量仪

技术领域

本发明涉及一种谷物水分测量装置，具体涉及一种在线式谷物水分测量仪。

背景技术

谷物干燥是农产品加工中的一个重要环节。据统计，我国每年农作物霉烂损失达500万～1000万t，估计占谷物总产量的1.5％～3％。梅雨季节较长的南方省份如江苏、浙江、安徽、湖北等地，每年粮食霉烂损失高达10％左右。但迄今为止，谷物干燥在我国的农业生产中还是个比较薄弱的环节。主要问题是：干燥能力不足、效率低下和干燥后的物料品质差。而研制完善的自动控制设备对保证谷物烘干后品质、降低作业成本及提高生产率具有重要的意义。因而快速、准确、实时地测量谷物水分是实现谷物干燥过程自动控制的关键。目前国内粮食烘干机厂家迫切需要一款能够安装在粮食烘干机上，能实时准确测量谷物水分含量的谷物水分测量仪。

现有技术中有一种在线电阻式谷物水分测量的装置及方法，其申请号201410053597.6；申请日2014-02-17；公开号CN103808766A；公开日2014-05-21。其包括根据谷物电阻信号和温度信号测量谷物水分的检测电路，测量信号时，通过两个碾压式圆柱体电极同时向内转动，挤压谷物颗粒使其破碎，再测出圆柱体电极间通道中的谷物的电阻信号和温度信号，由检测电路计算出谷物水分含量。该技术采用了信号处理算法和求平均温度值法排除了杂物和温度对谷物水分的影响，但是这种圆柱体电极同时向内转动碾压谷物的方法会出现谷物在圆柱体电极间测量通道中分布不均匀、谷物被碾压地不够彻底以及测量过程不能稳定有序的进行等问题，最终导致采集到的电阻信号存在误差、不够准确，对谷物水分含量的测量结果产生很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线式谷物水分测量仪，使谷物被充分挤压并且均匀分布在测量电极间，从而保证测量过程能够稳定进行，使得获取到的信号更加真实准确，排除偶然因素的影响，提高谷物水分含量的测量精度，弥补现有谷物水分测量装置的不足。

本发明的技术方案是：一种在线式谷物水分测量仪，包括根据谷物电阻信号和温度信号测量谷物水分的检测电路、旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出端连接有水平设置的螺旋轴，螺旋轴外配合设置有螺套；所述螺套一端与旋转驱动装置的壳体相固定，螺套另一端连接有环形电极；所述螺旋轴包括依次连成一体的缩径段、螺杆段和光轴段，螺杆段和光轴段的直径大于缩径段的直径，所述螺套包覆在螺杆段和光轴段外，螺套内侧绝缘连接有碳刷，碳刷弹性抵触在所述光轴段的外周，螺套上侧设有料斗，料斗底部的开口接通螺杆段与螺套之间的间隙，所述缩径段插入环形电极中心设置的圆孔中，缩径段与圆孔之间留有环形出料通道，环形出料通道的通流面积小于螺杆段与螺套之间的通流面积；所述环形电极和螺旋轴作为测量电阻的两个电极接入所述检测电路；螺套上设有用于给检测电路发送温度信号的温度传感器。

本发明的一种在线式谷物水分测量仪工作时，谷物从料斗进入，料斗设置在烘干机的出料通道上，螺旋轴旋转和螺套共同作用将谷物碾碎并挤压进入环形测量通道，由于环形出料通道的通流面积小于螺杆段与螺套之间的通流面积，谷物在螺旋轴和螺套之间被碾压破碎，同时被挤紧压实，谷物内的水分一部分随碾压升温形成蒸汽，另一部分仍以水的形态保留在谷物内，全部的水分均可保留在螺旋轴和螺套之间，碾碎的谷物充满环形出料通道并均匀出料，谷物在测量电极间均匀分布，可形成一个供测量的稳定的通道，通过检测电路得到谷物的电阻信号和温度信号并计算出谷物水分含量。与现有技术相比，本发明的一种在线式谷物水分测量仪工作时，采集到的电阻信号更加科学真实；能够快速、准确、实时地测量谷物水分，对实现谷物干燥过程自动控制、保持谷物烘干后品质、提高生产率有重大意义；本发明不改变现有的检测电路，因此易于实现，其操作简单、测量精度高。

作为本发明的进一步改进，所述螺套另一端设有逐渐收缩的锥形段，锥形段的末端与环形出料通道相连。在螺套另一端设有逐渐收缩的锥形段，锥形段的末端与环形出料通道相连，使得谷物能全部进入环形出料通道避免了谷物残留在螺套和螺旋轴之间，影响电阻信号检测的准确性。

作为本发明的进一步改进，所述环形电极与螺套之间设有绝缘层。在环形电极与螺套之间设有绝缘层，保证在环形电极的圆孔与螺旋轴的缩径段之间形成测谷物电阻的通道。

作为本发明的进一步改进，所述检测电路设置在外壳体内，所述外壳体内部设置有恒温控制装置；进一步地，恒温控制装置可控制外壳体内的温度为20~25℃。将检测电路设置在外壳体内，在外壳体内部设置有恒温控制装置，恒温控制装置控制外壳体内的温度为20~25℃，使得检测电路在适宜的温度下工作，保证检测电路处于恒温状态，排除了温度变化对电路的影响，使得测量结果更加准确。

附图说明

图1为本发明的一种在线式谷物水分测量仪的结构示意图。

其中，1干燥机箱体；2碳刷；3螺套；4环形电极；5螺旋轴；501缩径段；502螺杆段；503光轴段；6绝缘层；7料斗；8温度传感器；9环形出料通道；10旋转驱动装置；11检测电路；12恒温控制装置；13外壳体；14锥形段。

具体实施方式

本发明的一种在线式谷物水分测量仪包括设置在干燥机箱体1外部的根据谷物电阻信号和温度信号测量谷物水分的检测电路11、旋转驱动装置10，旋转驱动装置10的输出端连接有水平设置的螺旋轴5，螺旋轴5外配合设置有螺套3；螺套3一端与旋转驱动装置10的壳体相固定，螺套3另一端连接有环形电极4；螺旋轴5包括依次连成一体的缩径段501、螺杆段502和光轴段503，螺杆段502和光轴段503的直径大于缩径段501的直径，螺套3包覆在螺杆段502和光轴段503外，螺套3内侧绝缘连接有碳刷2，碳刷2弹性抵触在光轴段503的外周，保证电极有效导通，螺套3上侧设有料斗7，料斗7底部的开口接通螺杆段502与螺套3之间的间隙，缩径段501插入环形电极4中心设置的圆孔中，缩径段501与圆孔之间留有环形出料通道9，环形出料通道9的通流面积小于螺杆段502与螺套3之间的通流面积；环形电极4和螺旋轴5作为测量电阻的两个电极接入检测电路11；螺套3上设有用于给检测电路11发送温度信号的温度传感器8。螺套3另一端设有逐渐收缩的锥形段14，锥形段14的末端与环形出料通道9相连，环形电极4与螺套3之间设有绝缘层6，检测电路11设置在外壳体13内，外壳体13内部设置有恒温控制装置12，恒温控制装置12控制外壳体13内的温度为20~25℃。

如图1，谷物从料斗7进入经过旋转的螺旋轴5的螺杆段502和螺套3的共同螺旋挤压作用被碾碎成粉末状，粉末状谷物被螺旋轴5继续挤压均匀有序地通过螺旋轴5的缩径段501与环形电极4的圆孔之间的环形出料通道9，绝缘层6将环形电极4与螺套3隔开，此时环形电极4和螺旋轴5作为两个电极接入检测电路11测得电阻信号，温度传感器8采集温度信号发送给检测电路11，检测电路11根据谷物的温度信号和电阻信号即可测出谷物水分含量。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种在线式谷物水分测量仪，包括根据谷物电阻信号和温度信号测量谷物水分的检测电路，其特征在于，还包括旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出端连接有水平设置的螺旋轴，螺旋轴外配合设置有螺套；所述螺套一端与旋转驱动装置的壳体相固定，螺套另一端连接有环形电极；所述螺旋轴包括依次连成一体的缩径段、螺杆段和光轴段，螺杆段和光轴段的直径大于缩径段的直径，所述螺套包覆在螺杆段和光轴段外，螺套内侧绝缘连接有碳刷，碳刷弹性抵触在所述光轴段的外周，螺套上侧设有料斗，料斗底部的开口接通螺杆段与螺套之间的间隙，所述缩径段插入环形电极中心设置的圆孔中，缩径段与圆孔之间留有环形出料通道，环形出料通道的通流面积小于螺杆段与螺套之间的通流面积；所述环形电极和螺旋轴作为测量电阻的两个电极接入所述检测电路；螺套上设有用于给检测电路发送温度信号的温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种在线式谷物水分测量仪，其特征在于，所述螺套另一端设有逐渐收缩的锥形段，锥形段的末端与环形出料通道相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种在线式谷物水分测量仪，其特征在于，所述环形电极与螺套之间设有绝缘层。

4.根据权利要求1或2所述的一种在线式谷物水分测量仪，其特征在于，所述检测电路设置在外壳体内，所述外壳体内部设置有恒温控制装置。

5.根据权利要求4所述的一种在线式谷物水分测量仪，其特征在于，所述恒温控制装置控制外壳体内的温度为20~25℃。