JP2003107027A - 穀粒水分測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】穀物乾燥機等の穀粒水分測定装置に関し、未熟
粒混入によっても精度の高い水分値を算出しようとす
る。 【解決手段】穀粒を単粒毎に水分測定電極に供給し圧砕
された穀粒の電気的特性値と所定の換算係数によって水
分値を算出する水分測定装置において、測定対象の穀粒
の粒厚を測定する粒厚測定手段を設け、既知の水分値と
粒厚区分とから予め上記電気的特性値と換算係数との関
係を記憶する手段を設け、粒厚測定結果に基づき記憶手
段から選択された換算係数値によって水分値を算出する
制御部を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、穀物乾燥機等の
穀粒水分測定装置に関する。

【０００２】

【従来技術】一対の電極ロール間に供給した穀粒を圧砕
しながらその電気的特性値を検出しこの測定値に所定の
換算によって水分値を求める水分測定装置において、穀
粒の未熟粒混入による測定精度不良を来たすため、未熟
検出を行い水分平均換算に組み込まないこととし、ある
いは未熟粒検出時の水分値を現状の平均値に対して所定
量のバイアスをもって置換する方法で精度改善を目指す
が（例えば特開昭６４−１０１５９号公報、特開昭６３
−１０３９５８号公報）、依然として精度改善の余地が
ある。

【０００３】また、穀粒内部の水分分布を知って乾燥制
御の精度を向上させようとする課題解決のため、赤外線
照射による水分分布検出装置があるが、コスト高によっ
て実現され難いものとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の一因としては、
未熟の度合いである粒厚を配慮してない点にあり、本発
明はこの知見に基づくものであり、水分測定精度の向上
をはかることを目的とする。また、穀粒内部の水分分布
を既存の水分測定手段を応用して安価に提供しようとす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記に鑑
み、次の技術的手段を講じた。即ち、請求項１に記載の
発明は、穀粒を単粒毎に水分測定電極に供給し圧砕され
た穀粒の電気的特性値と所定の換算係数によって水分値
を算出する水分測定装置において、測定対象の穀粒の粒
厚を測定する粒厚測定手段を設け、既知の水分値と粒厚
区分とから予め上記電気的特性値と換算係数との関係を
記憶する手段を設け、粒厚測定結果に基づき記憶手段か
ら選択された換算係数値によって水分値を算出する制御
部を構成したことを特徴とする水分測定装置の構成とす
る。

【０００６】これによって、被測定対象の穀粒は単粒毎
に、先ず粒厚測定手段によってその粒厚が測定される。
制御部にはその電気的特性値が入力される一方、記憶部
から換算係数値を選択し、水分値を算出する。又、請求
項２に記載の発明は、穀粒を単粒毎に水分測定電極に供
給し圧砕された穀粒の電気的特性値に所定の換算係数に
よって水分値に算出する水分測定装置において、単粒の
測定時間を検出する検出手段を設け、既知の水分値と測
定時間区分とから予め上記電気的特性値と換算係数との
関係を記憶する手段を設け、検出時間測定結果に基づき
記憶手段から選択された換算係数値によって水分値を算
出する制御部を構成したことを特徴とする水分測定装置
の構成とする。

【０００７】これによって、被測定対象の穀粒は単粒毎
に、先ず測定時間検出手段によってその検出時間が検出
される。制御部にはその電気的特性値が入力される一
方、記憶部から検出時間に応じた換算係数値を選択し、
又は検出時間を粒厚に変換し粒厚との関係から換算係数
値を選択し、水分値を算出する請求項３に記載の発明
は、穀粒を単粒毎に測定電極の間隔部に供給し押圧又は
圧砕された該穀粒の電気的特性値から水分値を算出する
水分測定装置において、電極間隔部の異なる水分測定電
極を複数組設け、各設定間隔部における水分値から穀粒
内部の水分分布を判定する制御部を構成したことを特徴
とする水分測定装置の構成とする。

【０００８】これによって、間隔の異なる複数組の測定
電極間に穀粒を供給すると、夫々の水分値が算出され
る。制御部はこの水分値に基づき、水分分布を判定す
る。即ち、電極間隔が大の測定水分値と電極間隔が小の
測定水分値とが略等しい場合には当該穀粒は平衡状態に
あり、電極間隔が大の測定水分値が電極間隔が小の測定
水分値より小さい場合には表層の乾燥が進み状態にあっ
て乾燥工程中であり、逆に電極間隔が大の測定水分値の
方が大きい場合には表層が湿潤状態にあるなどの判定を
行なう。

【０００９】請求項４に記載の発明は、上記第３項にお
いて、水分測定手段４６を、一対の電極ロールの間隔が
広い第１電極ロール４６Aと、この間隔が狭い第２電極
ロール４６Bとに形成し、穀粒落下路６０に設けた穀粒
案内切換手段８０を制御しながら、測定すべき穀粒を上
記第１電極ロール４６A間又は第２電極ロール４６B間の
いずれかに供給し得るよう構成し、穀粒の押圧・圧砕強
度を変更して夫々の水分値を検出する構成としたもので
ある。

【００１０】これによって、順次穀粒落下路６０に繰り
出される穀粒は穀粒案内切換手段によって、第１電極ロ
ール又は第２電極ロールに供給され、圧砕強度の異なる
状態での水分値が算出される。制御部はこれら第１電極
ロールと第２電極ロールによる水分測定結果を入力し、
これら水分値に基づいて前記水分分布の状態を判定す
る。

【００１１】請求項５に記載の発明は、第３項におい
て、水分測定手段４６を、一対の電極ロールの間隔が広
い第１電極ロール４６Aと、この間隔が狭い第２電極ロ
ール４６Bとに形成し、これらをこの順に上手側から配
置し第１電極ロール４６Ａを通過した穀粒が第２電極ロ
ール４６Ｂを通過すべく構成し、穀粒の押圧・圧砕強度
を順に強くして夫々の水分値を検出する構成としたもの
である。

【００１２】これによって、順次穀粒落下路６０に繰り
出される穀粒は先ず測定間隔の広い第１電極ロールに供
給され、次いで下手の第２電極ロールに供給され、夫々
の水分値が算出される。制御部はこれら第１電極ロール
と第２電極ロールによる水分測定結果を入力し、これら
水分値に基づいて前記水分分布の状態を判定する。

【００１３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、測定対象の穀
粒の粒厚を測定し粒厚毎に水分算出の換算係数値を選択
設定でき、一律値にて換算した場合に比して測定結果の
精度を向上することができる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、測定対象の穀粒
の測定時間を計測し、この測定時間毎に水分算出の換算
係数値を選択設定でき、あるいはこの測定時間から粒厚
を予測して粒厚毎に設定した換算係数値を選択設定で
き、一律値にて換算した場合に比して測定結果の精度を
向上することができる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、間隔の異なる複
数組の測定電極間に穀粒を供給する構成で水分分布を判
定でき、従来の近赤外線照射の方法に比して製造コスト
を低廉化できる。請求項４に記載の発明によると、上記
の効果に加え、第１電極ロールと第２電極ロールへの切
り換えを行なう切換手段によって測定穀粒の対象をいず
れの測定部に任意に供給することができる。

【００１６】請求項５に記載の発明によると、上記の効
果に加え、第１電極ロールと第２電極ロールとを直列に
配置するから、第１電極ロールの測定に引き続き第２電
極ロールの測定を実行でき、同一の穀粒を測定対象とで
きて、精度向上する。又、連続測定にあっても、ほぼ従
来の電極ロール単一の測定時間で対応でき時間短縮化が
図れる。

【００１７】

【発明の実施の形態】この発明の一実施例を図面に基づ
き説明する。１は穀物乾燥装置の機枠で、内部には貯留
室２、乾燥室３、集穀室４の順に積み重ねられ、外部に
設ける昇降機５の駆動によって穀物を循環させながら、
乾燥室３部でバーナ６燃焼と吸引ファン７とにより発生
する熱風を浴びせて乾燥する公知の形態である。

【００１８】８は繰り出しドラムで正逆に回転しながら
所定量の穀物を流下させる。９は上記昇降機５に通じる
下部移送装置、１０は昇降機５上部側に接続する上部移
送装置で、貯留室２上部の拡散盤１１に穀物供給でき
る。バーナ６や穀物循環機構等は、乾燥制御に必要な制
御プログラムや各種データ等を記憶するメモリを備える
コンピュータによって行なわれる。即ち、操作盤１２に
は液晶形態の表示部１３を設け、該表示部１３の下縁に
沿って４個の押しボタン形態のスイッチ１４〜１７、及
びやや離れて非常停止スイッチ１８を配設している。該
スイッチ１４〜１７はその機能が表示部１３に表示され
るもので、図例では、順に張込・乾燥・排出・通風の各
運転用スイッチに構成されるが、表示部１３の画面変更
に従って異なる機能を具備せしめ得る構成である。

【００１９】内蔵の制御部は操作盤１２面のスイッチ情
報や乾燥機機枠１各部に配設したセンサ類からの検出情
報等を受けて必要な比較演算のもと、バーナ燃焼量の制
御，穀物循環系の起動・停止制御，表示部１３の表示内
容制御等を行う。上記操作盤１２のスイッチ類は、張込
・乾燥・排出・通風の各設定のほか、穀物種類、設定水
分（仕上げ水分）、張込量、タイマ増・減等を設定でき
る。

【００２０】図５は制御ブロック図を示し、上記操作盤
１２を有するコントロールボックスに内蔵するコンピュ
ータの演算制御部１９には上記スイッチ類からの設定情
報のほか、水分計２０検出情報、昇降機５の投げ出し部
に設ける穀物流れ検出器２１の穀物検出情報、熱風温度
検出情報等が入力される。一方出力情報としては、バー
ナ６の燃焼系信号、例えば燃料供給信号，その流量制御
信号、あるいは上下移送螺旋，昇降機５，繰出バルブ８
等の穀物循環系モータ制御信号、吸引ファン７モータ制
御信号，各表示部への表示出力等がある。

【００２１】昇降機５はバケット式で、無端ベルト３０
に多数のバケット３１，３１…を取り付け、外周を側壁
５ａにより覆った構造で、バケット３１により集穀室４
より出る穀粒を掬い上げて上昇し貯留室２へと運ぶ。昇
降機５の側壁５ａの正面内側に、一粒式水分計２０の穀
粒取り込み部３２の前縁をバケット用無端ベルト３０の
バケット３１の近くまで差し込んで設置し、側壁５ａの
内側で、穀粒取り込み部３２の底部排出口下方に、穀粒
送り螺旋３３の始端部をのぞませる。

【００２２】この穀粒取り込み部３２の前縁と穀粒送り
螺旋３３の始端部は、バケット用無端ベルト３０の上昇
側と下降側のベルト内側に位置するので、ベルト３０や
バケット３１の移動に支障はない。一粒水分計２０の筐
体は、フレーム３４と、そのフレーム３４を覆うカバー
３５とからなる。このうち、フレーム３４は、昇降機５
の側面に沿い、昇降機５との間を仕切る底板３６と、底
板３６上に一体的に起立させた仕切板３７とからなり、
フレーム３４に組付けたモータ３８，制御部３９と機構
部４０とを当該仕切板３７により仕切る。

【００２３】仕切板３７にモータ３８の駆動軸４１を貫
通して水平に固定し、この駆動軸４１の先端に、はすば
歯車４２を固定する。上記はすば歯車４２とは回転軸心
を一致させて順次下位に第２はすば歯車４３ａ，第３は
すば歯車４３ｂ、第４はすば歯車４４ａ，第５はすば歯
車４４ｂを噛合させるものである。そして、第４はすば
歯車４４ａの軸４５には第１電極ロール４６ａを、第５
はすば歯車４４ｂの軸４７には第２電極ロール４６ｂを
夫々固定するものである。

【００２４】なお、上記第２はすば歯車４３ａには後記
の粒厚測定手段の電極の一方を固定している。上記仕切
板３７と平行に、いずれも透明の樹脂材からなる中間仕
切４８と電極ロール取付板４９とを、仕切板３７から突
出すべく一体に成形する取付脚部５０，５０…に着脱自
在にボルト（図示せず）止めにより共締めしている。な
お、仕切板３７と中間仕切４８との間隔は上記取付脚部
５０の存在によって確保し、中間仕切４８と電極ロール
取付板４９との間隔はこの取付板４９と一体成形する幅
狭の起立部５１によって確保する。従って、前記軸４５
及び軸４７は一端を仕切板３７に軸受し、他端を電極ロ
ール取付板４９に軸受支持させる構成である。

【００２５】さらに、底板３６の所定位置に、穀粒送り
螺旋３３の回転軸５２を挿通し、この回転軸５２にはす
ば歯車５３を固定し、駆動軸４１のはすば歯車４２と直
角に噛合する。図８は一粒式水分計を昇降機５内側から
見た背面図で、穀粒取り込み部３２は、底板３６より昇
降機５内部に突出し、その上部開口５５の開口縁を斜め
下方に傾斜させ、開口面積を大きく形成すると共に、こ
の開口５５に複数の弾線を並べてその根元を固定するこ
とにより、櫛状の異物除去体５６を形成している。

【００２６】穀粒取り込み部３２の下部は、断面Ｖ字状
に間隔を狭め、その一側を穀粒送り螺旋３３の真上まで
延伸し、他側の下端に底部排出口５７を形成し、これに
穀粒送り螺旋３３の先端部を接続する。そして穀粒送り
螺旋３３と平行で上縁を穀粒取り込み部３２の外側に回
転自在に軸支した穀粒送り板５８を垂設し、バネ５９に
より穀粒送り螺旋３３の外周に接するように付勢する。

【００２７】前記穀粒送り螺旋３３の終端部の下方に穀
粒落下路６０を設ける。この穀粒落下路６０の上部入口
と穀粒送り板５８との間に形成される間隙に穀粒飛込防
止板（図示せず）を設置してこの間隙を閉鎖している。
この穀粒落下路６０は、一対の電極ロール４６ａ，４６
ｂが斜めに位置してこれらの接近する部分向けて誘導壁
を形成し、穀粒を電極ロール４６ａ，４６ｂの間隙に誘
導する。なお穀粒落下路６０は、電極ロール４６ａ，４
６ｂの左右に接近する中間仕切４８と電極ロール取付板
４９とによって形成されるものであるが、その間隔は、
両電極ロール４６ａ，４６ｂによる圧砕部付近では圧砕
穀粒の侵入を防止しうるよう狭く形成している。すなわ
ち、当該圧砕部付近の間隔が狭くなるよう中間仕切４８
と電極ロール取付板４９の内壁面をやや膨出状に形成す
るものである。

【００２８】なお、穀粒送り螺旋３３は、円柱体の外周
に２本の線状突起の間に穀粒の１粒に見合う浅い凹部６
３を形成し、穀粒送り螺旋３３の先端の一定範囲を除
き、上記２本の線状突起の外側を断面台形に切削して螺
旋状の深い溝６４を形成する。６５は、傾斜状に配設す
る電極ロール４６ａ，４６ｂの下方に沿って設ける圧砕
済穀粒の排出案内部で、この圧砕済穀粒を昇降機内空間
へ還元案内する構成である。この排出案内部６５は、前
記電極ロール取付板４８と一体成形される起立部５１と
同様に成形される構成である。

【００２９】前記制御部３９には、回路基板６６上に各
種制御回路を構成するものであるが、この基板６６には
数ボルトまでの弱電回路を一まとめにして構成する。一
方、モータトランス６７に代表される強電部はこの基板
６６から離れた位置に、例えばモータ３８と制御部３９
との間の底板３６に支持させる構成としている。

【００３０】６８は、前記操作盤１２を備えるコントロ
ーラと水分計の制御回路３９やモータトランス６７を接
続するためのハーネスであって、底板３６に開口６９を
形成すると共に、昇降機５にはこの開口６９に一致して
断面矩形のトンネル状貫通筒７０を当該昇降機５の前後
に亘って設けてある。

【００３１】前記カバー３５は、逆皿型の形状となし、
前記仕切板３７，中間仕切４８，電極ロール取付板４９
の上端面に接するように取付られるもので、このカバー
３５の取付状態で、左右に、モータ３８，制御基板６６
及びモータトランス６７を配置する制御部３９、歯車を
上下に配置する伝動機構部４０ａ、並びに一対の電極ロ
ール４６ａ，４６ｂを備える検出機構部４０ｂに区分け
される。

【００３２】７１は粒厚測定手段で、前記穀粒落下路６
０の始端側に設けられていて、一対の測定電極ロール７
２ａ，７２ｂが設けられ、この電極ロール７２ａ，７２
ｂの一方７２ａは前記第２はすば歯車４３ａの軸７３に
固定され、他方７２ｂは適宜突設した支軸７４に固定さ
れている。もってこれら電極ロール７２ａ，７２ｂは前
記モータ３８によって互いに逆方向に回転連動される構
成である。なお、電極ロール７２ａ，７２ｂの一方又は
両方は粒の取り込みによって、歪変形する材質となし、
その歪変形を電気的抵抗値の大小として捉え、ピックア
ップ処理する構成としており、この歪量を元にその出力
値をもって粒厚に換算される構成である。

【００３３】前記制御部３９の機能について説明する。
この制御部３９から所定時間間隔で水分測定信号が出力
される。例えば１５分間隔である。水分測定信号が出力
されると、モータ３８が起動し各部を回転連動し、穀粒
の取り込みが始まり、粒厚検出信号、及び水分測定信号
について各粒毎の電気抵抗信号が入力される。制御部３
９では、粒厚検出手段７１の測定電極７２ａ，７２ｂか
らの電気抵抗信号を電圧値に変換された信号を入力し
て、予め設定記憶した粒厚演算手段に基づき粒厚に換算
する。一方測定電極ロール４６ａ，４６ｂからの電気抵
抗信号を入力し、次の換算式に当てはめて水分値を算出
する。即ち、 M=ａ＊V＋ｂ ここで、Mは水分値、ａ，ｂは水分換算係数、Vは検出電
圧信号である。

【００３４】測定手順としては、図１０に示すように、
各粒毎に粒厚を測定し、この粒厚に応じた水分換算係数
ａ，ｂを設定し、この値を個々の電圧信号により演算処
理して水分値Ｍを求める。ここで、例えば水分換算係数
ａは、ａ１＞ａ２＞ａ３，及びｂ１＞ｂ２＞ｂ３の関係
にあり、各値は既知の粒厚と水分値との関係から予め設
定しておく。なお、籾を例にとれば、穀粒の粒厚の違い
により、同一水分値であっても水分特性を示す電気抵抗
特性値としての出力電圧は、図１１に示すように大粒に
比較して中粒、小粒の電圧は高く大粒と同一の水分換算
係数を用いると水分値にもよるが中粒で０．５％から
１．０％、小粒では１．０％から２．０％程度高目の測
定水分となるので、粒厚により用いる水分換算係数を変
更する。

【００３５】その測定が所定粒数、例えば１００粒（N=
１００）に達すると、平均水分値Mを演算し、測定結果
を表示出力する。その後モータ３８に停止出力して、1
回の水分測定が完了する（図１２）。粒厚測定手段７１
としては、上記のように電極表面の歪を検出する形態の
他に、一粒の電気的特性値の検出時間ｔｇに応じた係数
を用いるもので、粒厚の大きいほどこの検出時間ｔｇ値
は大となり、前記の表に関連付けて各値を設定してもよ
い。

【００３６】図１３に示す水分測定手段は、一対の電極
ロール４６を、回転軸方向に径の異なる２段状に形成
し、一対の電極ロールの間隔が広い第１電極ロール４６
Aと、この間隔が狭い第２電極ロール４６Bとに形成し、
穀粒落下路６０に設けた穀粒案内切換手段としての切換
弁８０を左右に制御しながら、測定すべき穀粒を上記第
１電極ロール４６A間又は第２電極ロール４６B間のいず
れかに供給し得るよう構成し、穀粒の押圧・圧砕強度を
変更して夫々の水分値を検出する構成としている。

【００３７】従来穀粒の水分分布状態を検出する方法と
して近赤外線を利用したものがあるが、コスト高であっ
て低価格のものが望まれている。上記の例では、従来実
用化されている単粒水分計を利用し電気抵抗方式により
水分分布状態を検出しようとするものである。

【００３８】制御部では、第１電極ロール４６A、及び
第２電極ロール４６Bの各測定信号を入力して水分値に
換算した後、フローチャート（図１４）に示すような処
理が行われる。即ち、第１電極ロール４６Aで１００粒
の平均水分値M１を演算し、次いで切換弁８０を第２電
極ロール４６B側に切り換え、同様に１００粒の平均水
分値M２を求める。これらの検出水分値M１及びM2とが比
較され、その差ΔMを予め設定した所定値α１，α２と
比較し、穀粒の状態を「湿潤状態」「平衡状態」又は
「乾燥状態」に判定するものである。なお、平均水分表
示値としては上記M1又はM２のうち第２電極ロール４６B
で測定した水分値を採用する。

【００３９】ここで、電極ロールを２個設ける場合の水
分分布の判定について説明する。例えば、籾を測定する
ときには電極間隔の大きい第１の電極間間隔は１．５〜
１．８ｍｍ程度に設定し、第２の電極ロール４６B間隔
は０．５〜０．７ｍｍ程度に設定して、水分分布即ち粒
内の水分勾配が安定している状態の籾で各電極ロール毎
に籾水分換算式、Ｍｉ＝ｂ０ｉ＋ｂ１ｉ＊ＥＲを設定す
る。ここで、Ｍ１は籾水分、ＥＲは測定電気抵抗を電圧
に変換した出力、ｂ０ｉ、ｂ１ｉは係数である。

【００４０】安定した籾粒を測定した場合には、第１電
極ロール４６Aによる水分値Ｍ１と第２電極ロール４６B
による水分値Ｍ２とはほとんど等しくなる。しかしなが
ら、乾燥工程中にある籾では、粒内平均水分は電極間隔
の小さい第２電極ロールによる水分値Ｍ２で測定できる
が、この水分値Ｍ２は水分値Ｍ１よりも２％程度低い水
分値となった。これは図１５に示すようにロール間隔に
粒を把持したときの電気抵抗特性が局部の電気抵抗の並
列合成抵抗で等価的に構成されることを示し、併せてロ
ール間隔が大きい場合には粒表層の影響が明らかにな
り、粒内層の影響が出にくい状況を示している。等価抵
抗モデルでは、粒表層の等価抵抗Ｒ１が相対的に小さく
なり、粒内層の等価抵抗Ｒ２が相対的に大きくなること
を示している。

【００４１】したがって、乾燥工程中にある粒は安定状
態にある粒に比べて表層部が乾燥状態にあり、等価抵抗
Ｒ１が増加するので結果として測定水分値Ｍ１は減少す
る。また、ロール間隔の小さい方の水分値Ｍ２において
は、粒を圧砕し粉砕状態下で測定することから、ロール
間隔の大きい場合に比較して並列抵抗特性の傾向がなく
なり、乾燥状態であっても粒内の平均水分値を示すこと
となる。

【００４２】一方、冷蔵保存や水分調湿などの作業にあ
っては、粒表面が局部的に湿潤状態にある場合が発生す
るが、この場合には乾燥工程中とは反対に第１の電極ロ
ール４６Ａによる測定値Ｍ１が第２の電極ロール４６Ｂ
による測定値Ｍ２に比べ増大することになり、その差か
ら湿潤状態の判断もでき、冷蔵保存や調湿作業の管理に
利用できる。

【００４３】なお、上記の例では、２つの間隔の異なる
電極ロールを有する場合について説明したが、大豆等粒
径の大きいものや、高速乾燥を実施する場合について
は、さらに間隔を細分すると内部水分状態を細分評価す
ることができ、乾燥作業の制御の高度化が図れる。図１
６は電極ロールを３対用いた場合の測定水分結果を示す
もので、水分値Ｍ１が最表層部の水分を示し、水分値Ｍ
２が中間部分の水分を、そして水分値Ｍ3が中心部の水
分を示す。このように水分の分布状態を知ることがで
き、穀粒乾燥・貯蔵の高度管理に利用できる。

【００４４】検出水分値Ｍ１及びＭ２、即ち穀粒の押圧
・圧砕強度の変更手段として、上記の実施例では、一対
の電極ロール間隔の異なる電極を同軸に設けて供給切換
弁８０で供給切り換えを行う構成としたが、左右に間隔
の異ならせて第１電極ロール４６Ａ、第２電極ロール４
６Ｂを併設し、前記穀粒流路６０の穀粒を受けて左右い
ずれかの電極ロールに供給すべく構成してもよい（図１
７）。又、上記の第１電極ロール４６Ａと第２電極ロー
ル４６Ｂとを上下に配置して直列的に通過させながら水
分検出する構成でもよい（図１８）。この場合には、前
記の併設型に比較して、穀粒量を半減できる上、測定時
間の短縮化がはかれて便利である。また、供給切換手段
を必要としないため、構造を簡素化できる。

【００４５】籾を一粒ずつ搬送しながら脱ぷする脱ぷ搬
送部８１の終端部下方に搬送された籾または玄米を圧砕
しその電気的特性値により、水分値を測定する水分測定
電極ロール４６を設け、脱ぷ穀粒を通過させながら水分
測定する構成としている。一対の筒状体８１ａ，８１ｂ
が互いに内向きに回転し穀粒を同方向に搬送する螺旋状
の脱ぷ搬送部８１は、略接触状態に設けられ、籾粒を接
触間隔に繰り込みつつ搬送するが、この接触間隔に送り
込まれた籾粒はその粒径が適正以上であれば、例えば７
０％〜８０％程度が、籾殻のみを取り外して下方に繰り
出され、玄米粒は一対の筒状体８１ａ，８１ｂに保持さ
れたまま搬送終端に向って移動する。一方適正粒径以下
の穀粒は搬送されつつ筒状体８１ａ，８１ｂの接触間隔
に繰り込まれて脱ぷされずに、又は脱ぷされても搬送さ
れつつ下方に排除される。したがって搬送終端から供給
される粒は適正粒径以上の玄米粒と適正粒以上の籾粒で
ある。よって、電極ロール４６の間に供給される粒は適
正粒径以上の籾と玄米となる。なお、上記粒径の選別機
能を十分活かすには筒状体８１ａ，８１ｂの籾に対する
摩擦抵抗を大きく変更することが望ましく、例えば一方
の筒状体を摩擦係数の大きいゴム系材料に、他を摩擦係
数の小さい金属材料にするとよい。

【００４６】上記のように選別された籾と玄米との検出
電圧波形は図２０に示すように波高、波幅とも相違し、
籾粒にあっては玄米と同一水分であっても籾殻の通電性
が高く検出波高は大となり、また、波幅は粒長、粒幅、
粒厚ともに玄米に比較して籾の方が大となる。従って、
波幅の検出、即ち波形検出時間Ｔが所定値βよりも長い
か又は短いかによって籾粒であるか玄米粒であるかを判
定し、籾水分換算係数を当てはめるべきか玄米水分換算
係数を当てはめるべきかを決定する（図２１）。

【００４７】図２１において、籾水分値または玄米水分
値を順次測定し、トータル粒数が所定粒（例えば２００
粒）に達すると、玄米平均水分値Ｍｍ又は籾平均水分値
Ｍｇを演算し、表示出力するものである。上例の作用に
ついて説明する。基本画面を呼び出しスイッチ１４をＯ
Ｎすると、ホッパに投入された乾燥すべき穀物は昇降機
５を経て貯留部２に張り込まれる。張込完了すると、停
止スイッチ１６をＯＮして各部を一旦停止する。次には
乾燥作業に移行するためスイッチ１５をＯＮし、画面を
穀物種類・乾燥モード設定画面に切り替え、前段で穀物
種類設定スイッチ１４を押して当該張込穀物の種類を設
定し、かつ乾燥モードを選択設定する。尚別途に設ける
設定画面により同じ要領で水分設定機能スイッチをもっ
て希望の乾燥仕上げ水分値を設定する。

【００４８】こうすることにより、昇降機５上下移送螺
旋、繰出バルブ等は運転を開始し、かつバーナ６も駆動
状態におかれて熱風乾燥を開始するものである。ここ
で、熱風温度は選択された穀物種類毎に予め乾燥速度が
決められており、当該乾燥速度にそって熱風温度が決定
されることとなり、乾燥室３の穀物流路を流下するうち
熱風が作用して乾燥し、集穀室４から昇降機５を経て貯
留室２に戻され調質作用を受ける。このような循環を所
定水分に達するまで繰返し行う。

【００４９】上記の乾燥運転中、所定時間間隔で水分測
定が行われる。即ち所定時間間隔で一粒水分計のモータ
３８に駆動指令信号が出力される。昇降機５内バケット
３１で掻き上げられる穀粒の一部は溢出流下し、その一
部が穀粒取り込み部３２を経て穀粒送り螺旋３３と穀粒
送り板５８との間で受けられ、一粒毎に穀粒送り螺旋３
３終端側、つまり水分計本体内へ導入される。この穀粒
送り螺旋３の終端部から穀粒落下路６０を流下しながら
通過して、まず粒厚測定手段７１の電極ロール７１ａ，
７１ｂに案内され、次いで水分測定手段４６の電極ロー
ル４６ａ，４６ｂの間に案内される。電極ロール７１
ａ，７１ｂは互いに逆回転していて穀粒をい取り込むと
電極ロールのうち一方のロール７１ａ表層が歪み変形し
てその出力抵抗が電圧に変換されて制御部３９に送られ
る。また、電極ロール４６ａ，４６ｂも互いに逆回転し
ていて、穀粒を取り込みつつ圧砕しながらその電気抵抗
値が検出され電圧換算出力が制御部３９に送られる。制
御回路部３９では、所定粒数、例えば１００粒の電気抵
抗値に見合う電気信号が入力される。制御回路部３９で
は、前記した粒厚に見合う換算係数値ａ，ｂが選択設定
され、水分値に換算される。所定粒数で平均化され穀粒
の平均水分値とし表示部１３画面に表示出力する。

【００５０】図２２は所謂品位測定装置８５に粒厚測定
手段８６を構成したものである。粒厚選別機の目合い調
整によって、品位の予測を行わせようとするもので、品
位測定装置８５は、図外供給ホッパからの穀粒を受け
て、外周縁の係止孔部８７ａ，８７ａ…に一粒毎を係合
して搬送すべく円盤８７を傾斜軸８８軸心回りに回転す
べく構成し、上位側に配設する色調検出部８９、胴割検
出部９０とによって、各粒毎に外観品位を測定し得る構
成である。色調検出部８８には、赤・青・緑の各光セン
サ９１，９２，９３、及び反射光センサ９４、透過光セ
ンサ９５等によって構成され、これらの各出力を受けて
制御部９６は、玄米粒をその外観評価によって整粒、青
未熟粒、死米等に区分けし、胴割検出部のセンサ９７の
出力を受けて胴割程度の評価を行ういずれも公知の構成
である。

【００５１】円盤８７の傾斜下位側には略一周の穀粒が
その係合から自重で脱落し、下方に待機すべく設ける粒
厚測定手段８６に供給しうる。粒厚測定手段８６は、前
記の構成と同等に左右一対の電極ロール８６ａ，８６ｂ
形態とされ、そのロール表層部の歪変形をピックアップ
してその変換電圧出力が制御部９６に送られ、粒厚に変
換し得る構成である。

【００５２】上記のように構成し、キー操作部９８から
制御部９６に粒選別目合いの程度を入力すると、当該制
御部９６には、順次円盤８７で送られる玄米粒からの一
粒毎に外観品位及び粒厚電圧が入力され、品位や粒厚に
換算される。所定粒の測定が完了すると、一旦品位総合
判定Ｑ０、粒厚平均処理が施される。更に、処理は継続
し、前記キー操作部９８からの目合い情報に従い、所定
粒厚以上の粒厚のものについて再度品位判定Ｑｍがなさ
れる。併せて予測選別ロスが演算され、予測平均粒厚が
演算処理され、その結果が表示される（図２４）。な
お、上記品位総合判定は、例えば農産物検査基準で等級
区分される各粒の含有割合を基準に等級が決定されてい
る。

【００５３】従って、現状の品位の総合判定Ｑ０と目合
いを変更したときの予測品位Ｑｍを確認でき簡便な装置
で粒厚選別選択や制御を行うことができる。さらに、粒
厚測定手段８６の下方に水分測定手段９９を構成しても
よい（図２５）。水分測定手段９９を連設すると、粒厚
選別機（図示せず）を通過した穀粒の水分値を予測でき
るので、乾燥直後の場合に予定した水分になるか否かを
事前に検証できるのでよい。なお、水分測定手段９９を
配置する場合は、水分を品位とともに表示できて穀粒判
定要素の情報が多くなって都合が良いほか、水分換算係
数を粒の品位毎にあらかじめ設定記憶した係数から選択
して当てはめることができ、水分演算の精度を向上す
る。水分換算係数は、品位毎に、かつ籾、玄米、精米毎
に予め係数設定するものであって、例えば図２６のとお
りであり、前記換算式M（水分）=ａ＊V(測定電圧)＋ｂ
に当てはめて水分値を算出するものである。測定手順と
しては、各粒毎に品位を測定し、この品位に応じた水分
換算係数ａ，ｂを設定し、この値を個々の電圧信号によ
り演算処理して水分値Ｍを求める。ここで、籾を例にと
れば、穀粒の性状の違いにより、同一水分値であっても
水分特性を示す電気抵抗特性値としての出力電圧は、図
２７に示すように整粒に比較して未熟粒、不稔粒の電圧
は高く整粒と同一の水分換算係数を用いると水分値にも
よるが未熟粒で０．５％から１．０％、不稔粒では１．
０％から２．０％程度高目の測定水分となるので、色調
により性状判定をして用いる水分換算係数を変更する。

【図面の簡単な説明】

【図１】穀物乾燥機の正面図である。

【図２】穀物乾燥機の正断面図である。

【図３】コントロールボックスの制御盤正面図である。

【図４】制御ブロック図である。

【図５】水分計の正断面図である。

【図６】同上の側断面図である。

【図７】水分計の分解斜視図である。

【図８】同上の背面図である。

【図９】水分計の制御ブロック図である。

【図１０】水分値換算係数表である。

【図１１】粒厚の違いによる電気抵抗水分特性を示すグ
ラフである。

【図１２】フローチャートである。

【図１３】電極ロールへの穀粒案内切換手段の一例を示
す平面図である。

【図１４】フローチャートである。

【図１５】等価抵抗モデル回路図である。

【図１６】水分分布一例を示すグラフである。

【図１７】電極ロールと穀粒案内切換手段の別例を示す
概要図である。

【図１８】電極ロールの別例を示す概要図である。

【図１９】脱ぷ部を備える水分計の概要図である。

【図２０】水分電圧波形一例を示す図である。

【図２１】フローチャートである。

【図２２】品位測定手段の概要図である。

【図２３】制御ブロック図である。

【図２４】フローチャートである。

【図２５】品位測定手段に水分計を付設した概要図であ
る。

【図２６】水分値換算係数表である。

【図２７】品位の違いによる電気抵抗水分特性を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１…乾燥機枠，２…貯留室，３…乾燥室，４…集穀室，
５…昇降機，６…バーナ，７…吸引ファン，８…繰出バ
ルブ，９…下部移送装置，１０…上部移送装置，１１…
拡散盤，１２…操作盤，１３…表示部，２０…水分計，
４６ａ…第１電極ロール，４６ｂ…第２電極ロール，７
１…粒厚測定手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穀粒を単粒毎に水分測定電極に供給し圧
   砕された穀粒の電気的特性値と所定の換算係数によって
   水分値を算出する水分測定装置において、測定対象の穀
   粒の粒厚を測定する粒厚測定手段を設け、既知の水分値
   と粒厚区分とから予め上記電気的特性値と換算係数との
   関係を記憶する手段を設け、粒厚測定結果に基づき記憶
   手段から選択された換算係数値によって水分値を算出す
   る制御部を構成したことを特徴とする水分測定装置。
2. 【請求項２】 穀粒を単粒毎に水分測定電極に供給し圧
   砕された穀粒の電気的特性値に所定の換算係数によって
   水分値に算出する水分測定装置において、単粒の測定時
   間を検出する検出手段を設け、既知の水分値と測定時間
   区分とから予め上記電気的特性値と換算係数との関係を
   記憶する手段を設け、検出時間測定結果に基づき記憶手
   段から選択された換算係数値によって水分値を算出する
   制御部を構成したことを特徴とする水分測定装置。
3. 【請求項３】 穀粒を単粒毎に測定電極の間隔部に供給
   し押圧又は圧砕された該穀粒の電気的特性値から水分値
   を算出する水分測定装置において、電極間隔部の異なる
   水分測定電極を複数組設け、各設定間隔部における水分
   値から穀粒内部の水分分布を判定する制御部を構成した
   ことを特徴とする水分測定装置。
4. 【請求項４】 水分測定手段４６を、一対の電極ロール
   の間隔が広い第１電極ロール４６Aと、この間隔が狭い
   第２電極ロール４６Bとに形成し、穀粒落下路６０に設
   けた穀粒案内切換手段８０を制御しながら、測定すべき
   穀粒を上記第１電極ロール４６A間又は第２電極ロール
   ４６B間のいずれかに供給し得るよう構成し、穀粒の押
   圧・圧砕強度を変更して夫々の水分値を検出する構成と
   した請求項３に記載の水分測定装置。
5. 【請求項５】 水分測定手段４６を、一対の電極ロール
   の間隔が広い第１電極ロール４６Aと、この間隔が狭い
   第２電極ロール４６Bとに形成し、これらをこの順に上
   手側から配置し第１電極ロール４６Ａを通過した穀粒が
   第２電極ロール４６Ｂを通過すべく構成し、穀粒の押圧
   ・圧砕強度を順に強くして夫々の水分値を検出する構成
   とした請求項３に記載の水分測定装置。