JP2638641B2

JP2638641B2 - 穀粒含水率測定方法

Info

Publication number: JP2638641B2
Application number: JP13356889A
Authority: JP
Inventors: 惣一山本; 広志荒井
Original assignee: Yamamoto Seisakusho Inc
Current assignee: Yamamoto Seisakusho Inc
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JPH02310456A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、圧砕された穀粒に電圧を印加して前記穀粒
の電気抵抗によって変化した電圧のピーク値を測定する
ことにより穀粒の含水率を算出する穀粒含水率測定方法
に関する。

〔従来技術〕

従来より、乾燥程度を把握するために穀粒の含水率を
測定する穀粒含水率測定装置が用いられている。

この穀粒含水率測定装置では、回転する一対の電極ロ
ールが設けられている。穀粒はこの電極ロール間に供給
されて圧砕される。その後、一定の電圧を一対の電極ロ
ール間に印加し、圧砕された穀粒の電気抵抗によって変
化した電圧を測定し、この電圧から、穀粒の含水率を換
算するようにしている。

ところで、穀粒の含水率の範囲は広く、単一のダイナ
ミツクレンジで全ての穀粒を測定することは困難であ
る。すなわち、広いダイナミツクレンジで低含水率の穀
粒を測定すると分解能が悪く、狭いダイナミツクレンジ
で高含水率の穀粒を測定すると最大値を越えることがあ
る。このため、含水率の低い穀粒は狭いダイナミックレ
ンジ（以下Ｌレンジという）に切換え、含水率の高い穀
粒は広いダイナミックレンジ（以下Ｈレンジという）に
切換えて測定している。これより、測定される穀粒の含
水率に適したダイナミックレンジで測定されるので、含
水率の低い穀粒及び含水率の高い穀粒をそれぞれ読取精
度の高いピーク近傍の電圧で測定することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ダイナミツクレンジを切り換える場
合、ある程度時間を要するため、複数の穀粒を圧砕し
て、含水率を複数回測定するときには測定初期のデータ
に基づいて適正なダイナミツクレンジを選択することが
できるが、所謂ワンシヨツト測定（１粒毎の測定）の場
合は、測定時間が短く、ダイナミツクレンジの選択する
余地がない。また、１回毎にダイナミツクレンジを切り
換えると切換機構を構成するリレーの耐久性が低下する
という問題点がある。

本発明は上記事実を考慮し、測定される穀粒に最適な
ダイナミツクレンジを自動的に選択して、迅速に所定数
の穀粒含水率測定を行うことができる穀粒含水率測定方
法を得ることが目的である。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明は、圧砕された穀粒
に電圧を印加して前記穀粒の電気抵抗によって変化した
電圧値をダイナミックレンジを切り換えて測定すること
により、所定数の穀粒含水率データを得る穀粒含水率測
定方法であって、予備測定により各ダイナミックレンジ
毎に複数の穀粒含水率データを求め、求めた穀粒含水率
データの適正数を比較し、以後適正数が最も多いダイナ
ミックレンジを使用して本測定することを特徴とする。

［作用］本発明では、第１図に示されるように、予備測定によ
り各ダイナミックレンジ毎に複数の穀粒含水率データを
求める（ステップＡ）。この場合、穀粒含水率データに
は使用したダイナミックレンジでは不適正なデータと適
正なデータとが混在している。このため、求めた穀粒含
水率データの適正数を比較する（ステップＢ）。そし
て、以後適正数が最も多いダイナミックレンジを使用し
て（ステップＣ）、所定数の穀粒含水率データが得られ
るまで本測定する（ステップＤ）。穀粒含水率データの
適正数が最も多いダイナミックレンジでの測定は、適正
な穀粒含水率データを測定する確率が高いため、迅速に
所定数の含水率データを得ることができる。なお、本測
定で使用するダイナミックレンジと同一のダイナミック
レンジで測定された予備測定の適正な穀粒含水率データ
を採用して、所定数の含水率データを得るようにしても
よい。

また、１回の測定毎にダイナミツクレンジを選択する
ことがないので、ダイナミツクレンジを切り換えるため
の機構、例えばリレー等の耐久性を向上させることがで
きる。

〔実施例〕

第２図には本発明の実施例に係る穀粒供給装置10、及
び、この穀粒供給装置10が用いられた含水率測定装置12
の要部斜視図が示されている。また、第３図には穀粒供
給装置10の概略断面図が示されている。

含水率測定装置12には測定部14が設けられており、さ
らに測定部14の内部には、互いに反対方向へ回転し合う
一対の電極ロール16が対向して配置されている。この電
極ロール16間に穀粒を供給すると共に電極ロール16を回
転すると、この回転に伴って穀粒を圧砕できる。また、
各電極ロール16は制御部17に接続されており、両電極ロ
ール16巻に通電して穀粒を介して電極ロール16間の電圧
を測定することにより穀粒の含水率を検出できるように
なっている。

測定部14の側方には、穀粒供給装置10が配置されてい
る。穀粒供給装置10は、無端環状のベルト18を備えてい
る。ベルト18は一対のローラ20、22に巻き掛けられてお
り、さらに、このベルト18（一対のローラ20、22）は、
穀粒の臨界すべり角以上の傾斜角度に傾斜して配置され
ている。本実施例においては傾斜角度は45度となるよう
に、各ローラ20、22の配置位置が設定されている。

下側に位置するローラ20にはチエーン24を介してモー
タ26が連結されており、このモータ26の駆動によってベ
ルト18を回転移動させることができる。ベルト18、ロー
ラ20、22およびモータ26は、被搬送物を上方（ローラ20
からローラ22方向）へ搬送する所謂ベルトコンベヤを構
成している。

ベルト18には、それぞれ複数の搬送孔としての貫通孔
28、30、32が、ベルト18の幅方向に三列に形成されてい
る。各貫通孔18、30、32は、ベルト18の長手方向（回転
移動方向）に沿ってそれぞれ等間隔でかつベルト18の全
周に渡って形成されている。また、各貫通孔28、30、32
は、それぞれ長径がベルト18の長手方向に沿う楕円形状
に形成されている。さらに、各貫通孔28、30、32は互い
に異なる大きさに形成されており、貫通孔28は大径で大
形の穀粒（例えば、大麦）に対応し、貫通孔30は中径で
中形の穀粒（例えば、籾や小麦）に対応し、さらに貫通
孔32は小径で小形の穀粒（例えば、玄米や白米）に対応
した大きさ（形状）となっている。

ベルト18の直上には、支持板34によってホツパ36が支
持されている。ホツパ36は上端部および下端部が共に開
口する略筒状とされており、上端開口部から内部へ籾、
玄米、白米、小麦あるいは大麦等の穀粒が投入できる。
このホツパ36は、その下端開口部がベルト18に接近した
状態で配置されており、このため、ホツパ36内に投入さ
れた穀粒はベルト18によって下端開口部からの落下が阻
止されホツパ36内に保持されるようになっている。

またホツパ36は、支持板34に沿ってベルト18の幅方向
（第２図矢印Ａ方向）にスライド可能であり、このた
め、ホツパ36の下端開口部をベルト18に形成された各貫
通孔28、30、32のうちの一つに選択的に対応させること
ができる。ホツパ36の下端開口部近傍には、ヒンジ38に
よって開閉扉40が取り付けられており、ホツパ36内に投
入された穀粒を下方（すなわち、ベルト18上）へ放出で
きる。ヒンジ38にはリターンスリング42が取り付けられ
ており、常に開閉扉40を閉鎖位置方向へ付勢している。

ベルト18のホツパ36と反対側の無端環状内側には、ベ
ルト18に略当接した状態で選別板44が配置されている。
選別板44には、図示しない透孔が設けられている。ま
た、選別板44の直下には受皿52が配置されている。ここ
で、透孔と貫通孔28、30、32とが一致されたときに、貫
通孔28、30、32に収容された穀粒の大きさが透孔よりも
小さい場合は、穀粒は透孔を通過して、受皿52へと案内
されるようになっている。受皿52には、パイプ54の一端
部が連結されており、さらにパイプ54の他端部は粕受箱
56に連結されている。

下側に位置するローラ20の下方には、案内板58が配置
されている。案内板58は、その上端部がローラ20に巻き
掛けられたベルト18に対応しており、さらに下端部は粕
受箱56に連結されている。このため、ベルト18から落下
する穀粒を粕受箱56へ案内できる。

制御部17には、電源装置60から一定の電圧が印加され
るレンジ切換器62が設けられている。レンジ切換器62
は、ロータリスイツチ等から構成されており可変抵抗器
64の抵抗値を変化させる役目を有している。このレンジ
切換器62は、マイクロコンピユータ66からの切換信号に
よって制御され、ダイナミツクレンジをＨレンジ（切換
信号Ｈ）及びＬレンジ（切換信号Ｌ）の何れかに選択
し、可変抵抗器64へ信号を出力するようになっている。

可変抵抗器64はレンジ切換器62からの信号によって抵
抗値を変えて電極ロール16への供給電圧を変化させ、Ｈ
レンジのダイナミツクレンジ回路及びＬレンジのダイナ
ミツクレンジ回路を構成することができるようになって
いる。なお、Ｈレンジは、穀粒の含水率が高い場合に最
適であり、Ｌレンジは穀粒の含水率が低い場合に最適と
されるダイナミツクレンジに設定されている。この可変
抵抗器64はマイクロコンピユータ66へ接続されている。
また、この可変抵抗器64にも前記電源装置60から一定の
電圧が印加されている。

マイクロコンピユータ66は、穀粒の電気抵抗によって
得られた測定電圧により穀粒の含水率を算出し、表示器
68に含水率を表示するようになっている。

以下に本実施例の作用を説明する。

最初に穀粒の含水率測定手順を説明する。

上記構成の含水率測定装置12では、含水率を測定する
際には、ホツパ36内に測定用の穀粒を投入すると共に穀
粒供給装置10を駆動させる。

穀粒がホツパ36内に投入されると、ホツパ36の下端開
口部の直下に接近して配置されたベルト18によって穀粒
はホツパ36内に保持されると共に、ベルト18の貫通孔28
（30、32）内に穀粒が一粒毎に入り込む。さらに、貫通
孔28へ入り込んだ穀粒は選別板44によって貫通孔28内に
保持される。

次いで、モータ26が駆動しベルト18が回転移動する
と、ベルト18は臨界すべり角以上に傾斜して配置されて
いるため、ホツパ36内の穀粒のうち貫通孔28へ入り込ん
だ穀粒のみがベルト18の移動によって上方へ抱持搬送さ
れ、ローラ22方向へ移動する。

ここで、貫通孔28の移動軌跡上の選別板44では、貫通
孔28よりも小さい所定の大きさの透孔が形成されている
ため、貫通孔28内に入り込んだ穀粒のうち透孔よりも小
さい穀粒は透孔を介して落下し、受皿52およびパイプ54
を介して粕受箱56へ集積される。一方、透孔よりも大き
い穀粒は、落下することなくそのまま貫通孔28内に保持
されてベルト18によって抱持搬送され、この穀粒のみが
測定部14の電極ロール16間へ測定用の穀粒として一粒ず
つ供給される。

電極ロール16間に供給された穀粒は、電極ロール16の
回転に伴って圧砕され、さらに、両電極ロール16巻に通
電し、穀粒を介して電極ロール16間に流れる電流の電気
抵抗値を測定することにより穀粒の含水率が検出され
る。

次に測定された穀粒の含水率データ数を100集めるた
めの測定を第４図のフローチヤートに従い説明する。

まず、ステツプ100で変数Ｉ、Ｋを１にセツトし、変
数Ｊ、Ｌに０をセツトする。

次のステツプ102では、ダイナミツクレンジをＬレン
ジに設定し、次いでステツプ104でこのＬレンジで電極
ロール16間の電圧Ｅを測定する。測定された電圧Ｅは、
マイクロコンピユータ34により含水率Ｇに換算され（ス
テツプ106）、ステツプ108へ移行する。

ステツプ108では、Ｌレンジでの測定に不適正な値
（Ｇ＞18％）であるか否かが判断され、否定判定、すな
わちＬレンジでの測定に適正な値であると判定された場
合は、ステツプ110へ移行してこの換算された含水率Ｇ
をメモリ含水率G_Iへ代入し、次いでステツプ112で変数
Ｉをインクリメントしてステツプ114へ移行する。ま
た、ステツプ108において肯定判定、すなわちＬレンジ
での測定に不適正な値であると判定された場合は、ステ
ツプ110、112は飛び越して、換算された含水率Ｇをメモ
リせずにステツプ114へ移行する。

ステツプ114では、Ｊ回目の測定が終了したことを示
す変数Ｊがインクリメントされ、ステツプ116でこの変
数Ｊが50回となったか否かが判断される。ここで、測定
回数が50回に達していないと判定された場合は、ステツ
プ116からステツプ104へ移行して上記工程を繰り返す。
また、ステツプ116で測定回数が50となった場合は、ス
テツプ118へ移行して、ダイナミツクレンジをＨレンジ
に設定して、ステツプ120へ移行する。

ステツプ120ではこのＬレンジで電極ロール16間の電
圧Ｅを測定する。測定された電圧Ｅは、マイクロコンピ
ユータ66により含水率Ｇに換算され（ステツプ121）、
ステツプ122へ移行する。

ステツプ122では、Ｈレンジでの測定に不適正な値
（Ｇ≦18％）であるか否かが判断され、否定判定、すな
わちＨレンジでの測定に適正な値であると判定された場
合は、ステツプ123へ移行してこの換算された含水率Ｇ
をメモリ含水率G_K′に代入し、次いでステツプ124で変
数Ｋをインクリメントしてステツプ125へ移行する。ま
た、ステツプ122において肯定判定、すなわちＨレンジ
の測定に不適正な値であると判定された場合は、ステツ
プ123、124は飛び越して、換算された含水率Ｇをメモリ
せずにステツプ125へ移行する。

ステツプ125では、Ｌ回目の測定が終了したことを示
す変数Ｌがインクリメントされ、ステツプ126でのこの
変数Ｌが50回となったか否かが判断される。ここで、測
定回数が50回に達していないと判定された場合は、ステ
ツプ126からステツプ120へ移行して上記工程を繰り返
す。また、ステツプ126で測定回数が50となった場合
は、ステツプ128へ移行する。

ステツプ128では、変数Ｉと変数Ｋとの数値を比較す
る。この変数Ｉと変数Ｋとは、ＬレンジとＨレンジとの
測定結果のメモリ数と対応されており、以後いずれのダ
イナミツクレンジを適用するかを判断する。すなわち、
変数Ｉと変数Ｋとで数値の多い方が迅速に所定数（本実
施例では100回）の測定が終了すると判断され、Ｉ≧Ｋ
と判定された場合は、ステツプ130へ移行する。ステツ
プ130では、ダイナミツクレンジをＬレンジに設定し、
ステツプ132へ移行して電極ロール16間の電圧Ｅを測定
し、ステツプ134でこの測定電圧Ｅから含水率Ｇを換算
する。

次のステツプ136では、換算された含水率Ｇが18％を
超えているか否かが判断され、肯定判定された場合は、
不適正な数値であると判断され、換算された含水率Ｇは
メモリされずにステツプ132へ移行する。また、否定判
定された場合は、測定された含水率Ｇが適正であると判
断され、ステツプ138へ移行してメモリ含水率G_Iへ代入
する。この変数Ｉは、前記ステツプ110で最後にメモリ
されたメモリ含水率G_Iに対応する変数Ｉに連続する数値
である。

次のステツプ140では、変数Ｉをインクリメントし、
次いでステツプ142でこの変数Ｉが100を超えたか否かが
判断され、否定判定された場合はステツプ132へ移行し
て、上記工程を繰り返す。また、肯定判定された場合
は、100回の測定値をメモリしたと判断され、このルー
チンは終了する。

次にステツプ128において、Ｉ＜Ｋと判定された場合
は、ステツプ144へ移行する。ステツプ144では、ダイナ
ミツクレンジをＨレンジに設定し、ステツプ146へ移行
して電極ロール16間の電圧Ｅを測定し、ステツプ148で
この測定電圧Ｅから含水率Ｇを換算する。

次のステツプ150では、換算された含水率Ｇが18％を
超えているか否かが判断され、肯定判定された場合は、
不適正な数値であると判断され、換算された含水率Ｇは
メモリされずにステツプ146へ移行する。また、否定判
定された場合は、測定された含水率Ｇが適正であると判
断され、ステツプ152へ移行してメモリ含水率G_K′へ代
入する。この変数Ｋは、前記ステツプ123で最後にメモ
リされたメモリ含水率G_K′に対応する変数Ｋに連続する
数値である。

次のステツプ154では、変数Ｋをインクリメントし、
次いでステツプ156でこの変数Ｋが100を超えたか否かが
判断され、否定判定された場合はステツプ146へ移行し
て、上記工程を繰り返す。また、肯定判定された場合
は、100回の測定値をメモリしたと判断され、このルー
チンは終了する。

このように、本実施例では、２種のダイナミツクレン
ジで50回ずつ測定を行い、その内の適正なデータのみを
記憶し、この記憶されたデータの数の多い方のダイナミ
ツクレンジを適用して、残りのデータが所定数（100）
となるまで、測定を繰り返すようにしたので、迅速かつ
適正な所定数のデータを得ることができる。

なお、本実施例ではダイナミツクレンジをＬレンジと
Ｈレンジの２種としたが、３種以上のダイナミツクレン
ジを設定してもよく、この場合もそれぞれのダイナミツ
クレンジで一定数の穀粒の含水率を測定し、適正データ
数の最も多いダイナミツクレンジを適用すればよい。

また、本実施例では、適用されなかったダイナミツク
レンジで測定した適正含水率を所定数のデータとして採
用しなかったが、含水率データG_IとG_K′との両方をデー
タとして適用してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明に係る穀粒含水率測定方法
は、測定される穀粒に最適なダイナミツクレンジを自動
的に選択して、迅速に所定数の穀粒含水率測定を行うこ
とができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図には本発明の実施例に
係る含水率測定装置の斜視図、第３図は穀粒供給装置の
概略断面図、第４図は本実施例に係る制御フローチヤー
トである。 12……含水率測定装置、 16……電極ロール、 62……レンジ切換器、 64……可変抵抗器、 66……マイクロコンピユータ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧砕された穀粒に電圧を印加して前記穀粒
の電気抵抗によって変化した電圧値をダイナミックレン
ジを切り換えて測定することにより、所定数の穀粒含水
率データを得る穀粒含水率測定方法であって、予備測定
により各ダイナミックレンジ毎に複数の穀粒含水率デー
タを求め、求めた穀粒含水率データの適正数を比較し、
以後適正数が最も多いダイナミックレンジを使用して本
測定することを特徴とする穀粒含水率測定方法。
【請求項２】本測定で使用するダイナミックレンジと同
一のダイナミックレンジで測定された予備測定の適正な
穀粒含水率データを採用する請求項（１）の穀粒含水率
測定方法。