CN1268919C - 带重量补偿的电容式种子水分在线传感器 - Google Patents
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Abstract
一种带重量补偿的电容式种子水分在线传感器，用于检测仪器技术领域。本发明包括：称重传感器、称重托盘、扇区隔板、轮盘、驱动电机、电容测量极板、筒型挡板、出料口、支撑侧板、底座，两个支撑侧板夹紧底座、筒型挡板构成固定框架，称重传感器固定在底座上，称重托盘固定在称重传感器上，并位于轮盘下方，轮盘垂直放置，固定在轮盘上的扇区隔板将轮盘分为若干扇区空间，出料口为由筒型挡板与扇区构成的开放空间，开口向下，电容测量极板位于轮盘扇区空间的两个相对面，驱动电机置于轮盘轴心，并固定在支撑侧板上。本发明结构简单、紧凑，适合在线无损检测种子水分，而且增加了重量补偿和温度补偿，减少了种子分布对测量精度的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种水分传感器，具体说，是一种带重量补偿的电容式种子水分在线传感器。用于检测仪器技术领域。
背景技术
在目前对农作物种子的质量要求越来越高的情况下，对种子的含水量的控制变得非常重要，其中种子的水分检测成为关键问题。种子烘干处理机是降低种子含水量，对种子进行深加工的一种重要机械，但是目前缺乏一种高精度的在线式种子水分测量方法，因此影响了种子烘干机的处理效果。目前，无损在线测量种子水分的方法有只有动态电阻/电容法，通过对种子施加动态电压测量其动态电阻或动态电容间接计算种子含水量。该方法是一种无损检测方法，且有一定的精度，但是通常种子在传感器内的分布、环境温度等因素都将影响测量的精度。
经检索发现，中国专利号为92225951.8的题为：《电容式水分传感器》的专利，自述为：本实用新型由外筒、内筒、内装控制延时电路和检测放大电路的电子控制盒、-料位传感器、卸料门、连杆和重锤组成。内筒内外壁及外筒内壁均涂复尼氟隆，用以消除筒壁对物料的静电粘连，卸料门配有重锤，以确保卸料门的关闭可靠。该专利实现了在线种子水分测量，但是没有重量补偿，种子在筒内的分布会影响到测量的精度，烘干机内在线应用时，由于种子垂直落下会造成冲量，因此采用这种筒式的电极无法精确测量种子的重量；该技术没有温度补偿，烘干机内的工作温度会影响电容的测量精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，针对现有在线式种子水分传感器没有重量补偿、温度补偿的不足，提供一种带重量补偿的电容式种子水分在线传感器。使其作为基于电容测量原理的适合在线检测种子水分的智能传感器，将垂直同心筒式电极变成水平同心半筒式电极；出料方式由电磁铁驱动卸料门的方式变成通过转动部件推动物料，通过重力卸料的方式；通过增加称重传感器来补偿种子分布对种子动态电阻电容的影响、且通过温度传感器测量温度以补偿温度对电容的影响。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：称重传感器、称重托盘、扇区隔板、轮盘、电容测量极板、筒型挡板、出料口、进料口、支撑侧板、底座、驱动电机，整个仪器由两个支撑侧板夹紧底座、筒型挡板构成固定框架，称重传感器固定在底座上，称重托盘固定在称重传感器上，并位于轮盘下方构成称重部件。轮盘垂直放置，固定在轮盘上的扇区隔板将轮盘分为若干扇区空间，构成转动部分。出料口为由筒型挡板与扇区构成的开口向下的开放空间；扇区开口向下时与称重托盘构成密闭空间。电容测量极板位于轮盘扇区空间的两个相对面，将电容测量极板设置在轮盘内轴表面，将称重托盘当作一个电容测量极板，构成一对电容电极，可实现种子电容测量。筒型挡板的上沿与支撑侧板构成进料口。在筒型挡板上固定有位置传感器，用于测量扇区位置，在称重托盘的底面附着有温度传感器。驱动电机置于轮盘轴心，并固定在支撑侧板上，本发明还设有内齿圈、驱动齿轮组成的传动机构，驱动齿轮固定在驱动电机轴上，内齿圈固定在轮盘上，驱动齿轮与内齿圈啮合，驱动电机通过传动机构驱动轮盘转动。
由于种子是一种介于流体和固体之间的散体状态，控制种子进入仪器、流出仪器需要专门的机构，特别是增加了称重传感器，要求种子在仪器内稳定一定时间；测量结束后还要将种子排出仪器外。
本发明中，种子从上面落下，经进料口进入扇区，种子充满扇区后，轮盘转动直到将充满种子的扇区带到底部，这部分种子充满扇区且重量全部压在称重传感器上；轮盘继续转动扇区内的种子通过出料口排出仪器外。种子温度通过金属的称重托盘传导到温度传感器，从而实现种子温度测量；扇区开口正对下方时，种子充满扇区空间，称重托盘与轮盘内轴上的电极构成一对电容，种子成为电容的介质，测量该电容并通过重量补偿、温度补偿即可得到准确的种子水分值。为保证称重时轮盘静止，固定位置上增加位置传感器，从而控制轮盘转动以定位扇区位置。
本发明结构简单、紧凑，只需一个电机作为动力元件，机械主要为一个单向旋转的轮盘。本发明适合在线检测种子水分，而且增加了重量补偿和温度补偿，减少了种子分布对测量精度的影响。
附图说明
图1本发明结构示意图
图2本发明结构剖视图
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明包括：称重传感器1、称重托盘2、扇区隔板3、轮盘6、电容测量极板9、筒型挡板10、出料口11、驱动电机12、支撑侧板13、底座14、进料口15，整个仪器由两个支撑侧板13夹紧底座14、筒型挡板10构成固定框架，称重传感器1固定在底座14上，称重托盘2固定在称重传感器1上，并位于轮盘6下方，轮盘6垂直放置，固定在轮盘6上的扇区隔板3将轮盘6分为若干扇区空间；在筒型挡板10的上沿与支撑侧板13上沿构成进料口；出料口11为由筒型挡板10与扇区构成的开放空间，开口向下，电容测量极板9位于轮盘6扇区空间的两个相对面，电容测量极板9设置在轮盘6内轴表面，将称重托盘2当作一个电容极板，构成一对电容电极。驱动电机12置于轮盘6轴心，并固定在支撑侧板13上。
在筒型挡板10的上沿还连接有集料挡板5。在筒型挡板10上固定有位置传感器8，在称重托盘2的底面附着有温度传感器。
本发明还设有由内齿圈7、驱动齿轮4组成的传动机构，驱动齿轮4固定在驱动电机12轴上，内齿圈7固定在轮盘6上，驱动齿轮4与内齿圈7啮合。
扇区隔板3、电容测量极板9和轮盘6构成四个扇区空间；扇区空间开口朝上时，种子从进料口进入扇区，集料挡板5搜集落下的种子，并在轮盘6转动时保证种子充满扇区空间；当扇区开口处于水平位置时由筒型挡板10堵住开口，使种子不至于外漏；当扇区开口转到向下的位置时，由称重托盘2封住扇区出口，扇区空间内全部种子重量施加于称重托盘2上；轮盘6继续转动，扇区空间内的种子在扇区隔板3的推动下将通过出料口11排出；安装在集料挡板5边的位置传感器8可感应隔板3的位置。
Claims (4)
1.一种带重量补偿的电容式种子水分在线传感器，包括：电容测量极板(9)、筒型挡板(10)、出料口(11)、驱动电机(12)、支撑侧板(13)、底座(14)、进料口(15)，其特征在于，还包括：称重传感器(1)、称重托盘(2)、扇区隔板(3)、集料挡板(5)、轮盘(6)，两个支撑侧板(13)夹紧底座(14)、筒型挡板(10)构成固定框架，在筒型挡板(10)的上沿连接集料挡板(5)，与支撑侧板(13)上沿构成进料口，称重传感器(1)固定在底座(14)上，称重托盘(2)固定在称重传感器(1)上，并位于轮盘(6)下方，轮盘(6)垂直放置，固定在轮盘(6)上的扇区隔板(3)将轮盘(6)分为若干扇区空间，出料口(11)为由筒型挡板(10)与扇区构成的开放空间，开口向下，电容测量极板(9)位于轮盘(6)扇区空间的两个相对面，驱动电机(12)置于轮盘(6)轴心，并固定在支撑侧板(13)上。
2、根据权利要求1所述的带重量补偿的电容式种子水分在线传感器，其特征是，电容测量极板(9)设置在轮盘(6)内轴表面，称重托盘(2)相当于另一个电容测量极板，构成一对电容电极。
3、根据权利要求1所述的带重量补偿的电容式种子水分在线传感器，其特征是，还设有由内齿圈(7)、驱动齿轮(4)组成的传动机构，驱动齿轮(4)固定在驱动电机(12)轴上，内齿圈(7)固定在轮盘(6)内轴上，驱动齿轮(4)与内齿圈(7)啮合。
4、根据权利要求1所述的带重量补偿的电容式种子水分在线传感器，其特征是，在筒型挡板(10)上固定有位置传感器(8)，在称重托盘(2)的底面附着有温度传感器。
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