CN203908986U - 水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，包括有单片机、水稻碾碎机构、温度传感器，水稻碾碎机构连接精密微电机，精密微电机连接控制电路的信号输出端，控制电路的信号输入端连接单片机，水稻碾碎机构的一侧设有电阻值检测电路，电阻值检测电路的信号输出端连接比较运算电路，比较运算电路的信号输出端连接A/D转换电路，A/D转换电路的信号输出端连接单片机，温度传感器通过温度补偿电路连接单片机，单片机连接按键、数码管。本实用新型测量精度高，体积小，调试简单，方便维护和保养。
Description
技术领域
本实用新型涉及在线检测装置领域，具体涉及一种利用水稻内部水分信息具有明显的电阻特性，实现水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置。
背景技术
水稻水分在线自动检测是机器烘干过程中最重要的环节，是粮食储存、收购、加工环节中必须检测的重要指标，如收获期遇上阴雨霉雨天气，造成湿谷来不及晒干或无法达到安全水份，因而产生霉变发芽，会给农户及国家粮食安全储备造成重大损失。
水稻水分检测方法可分为无损检测和有损检测。无损检测不破坏谷物自身性状，通过其物理、光学及化学特性来测量水分；有损检测则需要对谷物进行物理粉碎或使其发生化学变化而不能保持原有状态。，
无损检测方法主要包括以下几种：电容法、红外线加热干燥法、微波加热法、高频阻抗法、声学法、核磁共振法、射线法和中子法等
有损检测方法主要包括以下几种：烘箱法、快速失重法、减压干燥法、直流电阻法、甲苯蒸馏法、卡尔费休法等
从以上的方法中，电容法结构相对简单、价格便宜。缺点是受温度影响大,且无法在线检测高水分粮食。除直流电阻法外，其他检测成本高，很难适合烘干机的在线水分自动检测。
发明内容
针对现有的技术存在不足，本实用新型提供一种水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，测量精度高，体积小，调试简单，方便维护和保养。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，其特征在于：包括有单片机、水稻碾碎机构、温度传感器，水稻碾碎机构连接精密微电机，精密微电机连接控制电路的信号输出端，控制电路的信号输入端连接单片机，水稻碾碎机构的一侧设有电阻值检测电路，电阻值检测电路的信号输出端连接比较运算电路，比较运算电路的信号输出端连接A/D转换电路，A/D转换电路的信号输出端连接单片机，温度传感器通过温度补偿电路连接单片机，单片机连接按键、数码管。
所述的水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，其特征在于：所述的水稻碾碎机构包括有两个碾轮，其中，主动碾轮上方与精密微电机连接的齿轮装置是采用黄铜和尼龙材料复合制成，具有精密度高，耐磨强和良好的绝缘性能，提高了碾轮的稳定性和可靠性。
所述的水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，其特征在于：所述的两个碾轮上分别安装有一个电极，两个电极与电阻值检测电路的信号输入端连接。
本实用新型的工作原理是：
本实用新型的水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，首先通过循环机构落下的水稻送到提升机下部，提升机畚斗取料飞溅的水稻，落入水分仪的集料盒内，利用及时的设计方法确定了样本采样方案。通过碾碎机构获取水稻内部水分信息，送到比较运算电路分析，按照电阻的对数与含水量近似呈现线性理论，再进行转换电路把模拟量转为数字量，送到单片机处理和运算。在处理过程中，通过对环境温度的实时测量，按照温度升一度对电阻的影响相当于其水分量增加0.11％理论，加入温度补偿，提高测量精度。之后将所测得的水分数值通过数码显示出来，可通过按键选择需要的水分数值进行操作，另外，单片机对控制电路发出指令，对精密微电机按时序进行反转或正转，或停止，对碾碎机构的控制，从而实现水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测的装置。
本实用新型的优点是：
本实用新型测量精度高，体积小，调试简单，方便维护和保养。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2为水稻碾碎机构的整体结构示意图。
图3为水稻碾碎机构的碾轮的平面图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，包括有单片机1、水稻碾碎机构2、温度传感器3，水稻碾碎机构2连接精密微电机4，精密微电机4连接控制电路5的信号输出端，控制电路5的信号输入端连接单片机1，水稻碾碎机构2的一侧设有电阻值检测电路6，电阻值检测电路6的信号输出端连接比较运算电路7，比较运算电路7的信号输出端连接A/D转换电路8， A/D转换电路8的信号输出端连接单片机1，温度传感器3通过温度补偿电路9连接单片机1，单片机1连接按键10、数码管11。
水稻碾碎机构2包括有两个碾轮12，主动碾轮12上方与精密微电机4连接的齿轮装置是采用黄铜和尼龙材料复合制成，具有精密度高，耐磨强和良好的绝缘性能，提高了碾轮的稳定性和可靠性。
两个碾轮12上分别安装有一个电极13，两个电极13与电阻值检测电路6的信号输入端连接。
利用水稻内部水分信息，具有明显的电阻特性，实现水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，首先通过循环机构落下的水稻送到提升机下部，提升机畚斗取料飞溅的水稻，落入水分仪的集料盒内，利用及时的设计方法确定了样本采样方案。通过碾碎机构获取水稻内部水分信息，送到比较运算电路分析，按照电阻的对数与含水量近似呈现线性理论，再进行转换电路把模拟量转为数字量，送到单片机处理和运算。在处理过程中，通过对环境温度的实时测量，按照温度升一度对电阻的影响相当于其水分量增加0.11％理论，加入温度补偿，提高测量精度。之后将所测得的水分数值通过数码显示出来，可通过按键输入选择需要的水分数值进行操作，另外，单片机对控制电路发出指令，对精密微电机按时序进行反转或正转，或停止，对碾碎机构的控制，从而实现水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测。
如图2、3，实现实时检测阻值：
单片机1通过控制电路5控制精密微电机4开始工作，总共在95秒内自动完成检测水份值。具体：2秒开始，15秒二个碾轮向上运转，清除碾轮上碎米，2秒停止运转，7秒二个碾轮向下运转，碾压残余碎米，8秒停止运转，并启动电阻值检测电路，二个碾轮上的电极通电，在62秒内二个碾轮向下运转不断碾压水稻，并实时测量碎米的电阻，当倒计时62秒结束后，系统显示水分值。
当水份值高于设定的数值+1.1％以上时，系统每一小时检测一次。
当水份值低于设定的数值+1.0％以下时，系统每十分钟检测一次。
当水份值达到设定的数值时，系统检测二次确认，烘干程序停止。
Claims (3)
1.水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，其特征在于：包括有单片机、水稻碾碎机构、温度传感器，水稻碾碎机构连接精密微电机，精密微电机连接控制电路的信号输出端，控制电路的信号输入端连接单片机，水稻碾碎机构的一侧设有电阻值检测电路，电阻值检测电路的信号输出端连接比较运算电路，比较运算电路的信号输出端连接A/D转换电路，A/D转换电路的信号输出端连接单片机，温度传感器通过温度补偿电路连接单片机，单片机连接按键、数码管。
2.根据权利要求1所述的水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，其特征在于：所述的水稻碾碎机构包括有两个碾轮。
3.根据权利要求1或2所述的水稻烘干水分含量电阻法在线自动检测装置，其特征在于：所述的两个碾轮上分别安装有一个电极，两个电极与电阻值检测电路的信号输入端连接。
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| CN105403595A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-16 | 北京交通大学 | 基于fpga的块茎电阻成像数据获取系统 |
| CN107171617A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-15 | 合肥艾瑞德电气有限公司 | 一种水分分析仪中的电机控制方法及系统 |
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