JPH0648129B2 - 穀粒乾燥機の乾燥制御装置 - Google Patents

穀粒乾燥機の乾燥制御装置

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JPH0648129B2
JPH0648129B2 JP28051885A JP28051885A JPH0648129B2 JP H0648129 B2 JPH0648129 B2 JP H0648129B2 JP 28051885 A JP28051885 A JP 28051885A JP 28051885 A JP28051885 A JP 28051885A JP H0648129 B2 JPH0648129 B2 JP H0648129B2
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定和 藤岡
清明 水津
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、機内を循環しながら穀粒を乾燥させる穀粒乾
燥機の改良に関するものである。
(従来の技術) 収穫した穀粒をこの種の装置で乾燥させるときには、貯
留室に穀粒を張込んだのち、その穀粒を乾燥室に導いて
乾燥させ、さらに貯留室に再び戻すというように穀粒を
循環させつつ乾燥する。
この間、水分計で乾燥中の穀粒の水分値を測定するとと
もに、その測定水分値の時間的変化により乾減率を検出
し、その検出乾減率があらかじめ定めた基準乾減率に一
致するように、バーナなどの乾燥熱源の温度を設定温度
に対して上昇または低下させるいわゆる乾減率制御を行
っている。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、乾燥初期のように、張込穀粒の水分のばらつ
きが大きい場合には、検出乾減率の精度が低くなるの
で、その検出乾減率に基づいて熱風温度を変更する場
合、適正値よりも高温の熱風温度に変更されて乾減率制
御が不適切となるのみならず、穀粒が胴割れを起こす可
能性が大きくなり、品質の低下につながるという問題が
あった。
さらに、乾燥初期において、穀粒の水分が低いにもかか
わらず、その水分のばらつきが大きいときに、上述の乾
減率制御を行うと、穀粒全体の水分が低下しているにも
かかわらずその水分が低下していないとみなされて検出
乾減率が基準乾減率以下となってしまうおそれがある。
そして、検出乾減率が基準乾減率以下になると、従来
は、その検出乾減率を基準乾減率にするために熱風温度
を上昇させるので、乾減率制御が不適切となるのみなら
ず、穀粒が胴割れを起こす可能性が大きくなり、品質の
低下につながるという問題があった。
さらに加えて、従来の乾減率制御は、例えば籾の場合に
は乾燥が進んで籾の水分が22%程度に達したときに開
始するのが一般的である。ところが、籾の水分が22%
程度に達しても、このときに籾の水分のばらつきが大き
いときに上述の乾燥制御を行うと、必要以上に熱風温度
を上昇させて乾減率制御が不適切となるのみならず、籾
が胴割れを起こす可能性が大きくなり、品質の低下を招
くという問題があった。
このように、従来は穀粒の含む水分のばらつきに起因し
て、上述のような種々問題があった。
そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑み、穀粒の水分
のばらつきを求めるとともに、そのばらつきに応じた乾
燥制御を行うようにし、仕上り穀粒の品質の向上を図っ
た装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) かかる目的を達成するために、第1発明は、第1図に示
すように、乾燥中の穀粒の水分値を測定する水分計19
と、前記水分計19で測定した測定水分値の時間的変化
より乾減率を検出する乾減率検出手段Aと、 前記乾減率検出手段Aで検出した乾減率があらかじめ定
めた基準乾減率に一致するように、熱風温度を設定温度
に対して上昇または低下させる制御を行う乾減率制御手
段Bと、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
りそのばらつきを算出する水分値ばらつき算出手段D
と、 前記水分値ばらつき算出手段Dで算出した水分値のばら
つきを所定値と比較し、その所定値よりも大きいときに
は前記乾減率制御手段による熱風温度の上昇制御を停止
させる上昇制御停止手段Eとからなるものである。
また、第2発明は、第2図に示すように、乾燥中の穀粒
の水分値を測定する水分計19と、前記水分計19で測
定した測定水分値の時間的変化より乾減率を検出する乾
減率検出手段Aと、 前記乾減率検出手段Aで検出した乾減率があらかじめ定
めた基準乾減率に一致するように、熱風温度を設定温度
に対して上昇または低下させる制御を行う乾減率制御手
段Bと、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
りそのばらつきを算出する水分値ばらつき算出手段D
と、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
りその平均水分を算出する初期平均水分算出手段Fと、 前記初期平均水分算出手段Fで算出した平均水分と前記
水分値ばらつき算出手段Dで算出したばらつきを各々の
所定値と比較し、平均水分が所定値以下であってかつ水
分値のばらつきが所定値以上のときには、前記乾減率制
御手段Bによる熱風温度上昇制御を停止させる上昇制御
停止手段Eとからなるものである。
さらに、第3発明は、第3図に示すように乾燥中の穀粒
の水分値を測定する水分計19と、前記水分計19で測
定した測定水分値の時間的変化より乾減率を検出する乾
減率検出手段Aと、 前記乾減率検出手段Aで検出した乾減率があらかじめ定
めた基準乾減率に一致するように、熱風温度を設定温度
に対して上昇または低下させる制御を行う乾減率制御手
段Bと、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
りそのばらつきを算出する水分値ばらつき算出手段D
と、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
りその平均水分を算出する初期平均水分算出手段Fと、 前記初期平均水分算出手段Fで算出した平均水分と前記
水分値ばらつき算出手段Dで算出したばらつきとを各々
の所定値と比較し、平均水分が所定値以下でかつ水分値
のばらつきが所定値以上のときには、前記乾減率制御手
段Bによる熱風温度上昇制御を停止させる上昇制御停止
手段Eと、 前記上昇制御停止手段Eの出力信号にもとづいて、平均
水分が所定値以上でかつ水分値のばらつきが所定値以上
のとき、前記熱風の設定温度を低下させる設定温度低下
手段Hとからなるものである。
(作用) すなわち、第1発明は、乾燥初期において、水分値ばら
つき算出手段Dが水分計19の複数回の測定水分値から
水分値のばらつきを算出するとともに、その算出した水
分値のばらつきが所定値よりも大きいときには、上昇制
御停止手段Eが、乾減率制御手段Bによる熱風温度の上
昇制御を停止させるようにしたものである。
また第2発明は、乾燥初期において、水分値ばらつき算
出手段Dが水分計19の複数回の測定水分値からそのば
らつきを算出するとともに、初期平均水分算出手段Fが
水分計19の複数回の測定水分値からその平均水分を算
出し、さらにその算出した平均水分が所定値以下であっ
ても算出した水分値のばらつきが所定値以上のときに
は、上昇制御停止手段Eが乾減率制御手段Bによる熱風
温度の上昇制御を停止させるようにしたものである。
さらに第3発明は、乾燥初期において、水分値ばらつき
算出手段Dが水分計19の複数回の測定水分値からその
ばらつきを算出するとともに、初期平均水分算出手段F
が水分計19の複数回の測定水分値からその平均水分を
算出し、さらに、その算出した平均水分が所定値以下で
あっても算出した水分値のばらつきが所定値以上のとき
には、上昇制御停止手段Eが、乾減率制御手段Bによる
熱風温度の上昇制御を停止させるとともに、設定温度低
下手段Hによる熱風の設定温度を低下させるようにたも
のである。
(実施例) 以下、図面を参照して第1〜第3の各発明を詳細に説明
する。
第4図は第1発明の実施例を適用した穀粒乾燥機の断面
図である。
図において、1は乾燥機の貯留室であり、その底部に2
対の流穀板2を下方に行くに従い間隔が狭くなるように
傾斜して取付け、各流穀板2によって流穀板3を形成す
る。
流穀板2の各下辺には網板4を2枚づつ平行に接続し、
その間に乾燥室5を形成する。そして、貯留室1の中心
寄りに設けた内側の2枚の網板4、4の間に熱風室6を
形成し、外側2枚の網板4、4との左右の機壁7との間
に排風室8を形成し、その排風室8を排風ファン(図示
せず)と連設する。
熱風室6は、乾燥熱源であるバーナ9と連結する。この
バーナ9には、燃料バルブ10が開いたときに、ポンプ
11によって燃料タンク12の燃料が供給される。ま
た、燃料バルブ10を制御することによりバーナ9への
燃料の供給量が変わる。
13は樋状に形成された集殻室であり、その底部に横送
ラセン14を架設し、その終端をエレベータ15の下部
入口に連結する。16、16はそれぞれ乾燥室5、5の
下端出口に軸支するロータリバルブであり、その回転に
より貯留室1の穀粒を乾燥室5を経て集殻室13に流出
させる。
エレベータ15の上部出口は、貯留室1の天井に設置し
た給殻ラセン17に連結する。18は給殻ラセン17の
出口下方にのぞみ、殻粒を平均に貯留室1内に張込む回
転自在な拡散板である。
さらに、乾燥中の穀粒の水分値を測定する水分計19
と、乾燥中の穀粒の温度を測定する穀温センサ20とを
機内の所定個所に設けるとともに、機外の所定個所に外
気温度を測定する外気温センサ21を設ける。また、バ
ーナ9からの熱風温度を測定する熱風温センサ22を、
バーナ9の近傍に設ける。
第5図は第1発明実施例の制御系の一例を示すブロック
図である。
図において、25はA/Dコンバータであり、水分計1
9、穀温センサ20、外気温センサ21および熱風温度
センサ22からの各アナログ信号をデジタル信号に変換
し、CPU(マイクロプロセッサ)26に供給する。
27は入力設定器であり、乾燥スイッチ、張込量設定ス
イッチ、穀物種類設定スイッチ、目標水分設定スイッ
チ、乾減率設定スイッチなどを配置する。この入力設定
器27からの出力は、入力インタフェース回路28を介
してCPUに供給する。
CPU26は、ROM(リード・オンリ・メモリ)29
にあらかじめ格納されている第6図に示すような制御手
順に基づき後述のように各種の演算を行なうとともに、
各構成要素を制御する。30は読み書き可能なRAM
(ランダム・アクセス・メモリ)であり、測定データ等
の各種のデータをいったん記憶する。
31は出力インタフェース回路であり、CPU26から
の各種の制御信号を受け取ると、その制御信号に応じ
て、バーナ9、燃料バルブ10、ポンプ11の他に、穀
粒循環用のモータ32、警告用のブザー33などの制御
対象を駆動する。また、34は各種の表示を行う表示部
35を駆動させる表示部ドライバである。
次に、このように構成される第1発明の実施例の動作例
を第6図のフローチャートを参照して説明する。
本実施例は、入力設定器27上に配置した乾燥スイッチ
が投入(ON)されると(ステップS1)、次のステッ
プS2において、外気温センサ21からの外気温を検出
するとともに、張込量スイッチの設定に応じて穀物量を
検出する。
ステップS3では、上述の検出結果に基づきバーナ9か
らの熱風温度を演算するとともに、その演算した熱風温
度を熱風設定温度Tとして設定する。ステップS4で
は、水分計19が一定間隔で乾燥初期における穀粒の水
分値をN回測定する。
次にステップS5では、ステップS4で求めたN個の水
分値からそのばらつきを演算する。この水分値のばらつ
きの演算の方法としては、N個の水分値のうちから最大
値と最小値をそれぞれ選択してその最大値とその最小値
との差を求める方法の他、分散や偏差を求める方法が好
適である。
ステップS6では、ステップS5で演算した穀粒の水分
値のばらつきが所定値以上であるか否かを判定し、水分
値のばらつきが所定値以上のときにはフラグFGを
“1”とし(ステップS7)、他方、水分値のばらつき
が所定値以下のときにはフラグFGを“0”とする(ス
テップS8)。その後、タイマをONして所定時間計数
してタイマがOFFとなるのを待つ(ステップS9およ
びS10)。
ステップS11では、水分計19が穀粒の水分値をK回
測定し、次のステップS12でそのK個の水分値を平均
した平均水分値を算出する。ステップS13では、その
平均水分値に基づき、単位時間あたりの平均水分値の変
化率を乾減率として検出(演算)する。
ステップS14では、その検出乾減率があらかじめ定め
てある基準乾減率の上限値A以上であるか否かを判定
し、上限値A以上であって過乾燥ぎみのときにはステッ
プS15で熱風設定温度Tを例えば4℃低下させ、他
方、上限値A以下のときには次のステップS16に進
む。
ステップS16では、その検出乾減率が基準乾減率の下
限値B以下であるか否かを判定し、否定判定となって、
基準乾減率の上限値Aと下限値Bとの間に検出乾減率が
存在するときには、設定熱風温度Tを変更する必要がな
いのでそのままとする(ステップS17)。
他方、ステップS16で肯定判定となって乾燥不足ぎみ
のときには、次のステップS18でフラグFGの内容が
“1”か否か、すなわち穀粒の水分値のばらつきが所定
値以上か否かを判定する。
そして、ステップS18で水分値のばらつきが所定値以
上のときには、熱風設定温度Tを上昇させてバーナ9か
らの熱風温度を上昇させるような制御は好ましくないの
で、熱風設定温度Tを上昇させずにそのままとする(ス
テップS17)。
これに対して、ステップS18において水分値のばらつ
きが所定値以下のときには、熱風設定温度Tを上昇させ
てバーナからの熱風温度を上昇させる制御が好ましいの
で、次のステップS19で熱風設定温度Tを例えば4℃
上昇させる。
次に、第2発明について説明する。第2発明の実施例の
各構成は、第4図および第5図と同様であり、その乾燥
制御のみが第7図のフローチャートのように異なるの
で、その各構成についての説明は省略する。
次に、第2発明実施例の動作例を第7図のフローチャー
トを参照して説明する。
いま、乾燥スイッチが投入されて乾燥が開始されると
(ステップS21)、ステップS22において穀物種類
設定スイッチの設定から穀物種類を読み取るとともに、
乾減率設定スイッチから設定乾減率を読取る。次にステ
ップS23で、張込量設定スイッチの設定から張込量を
読取る。このような各設定の読取りに基づいて、ステッ
プS24で穀粒の機内における1循環時間を計算する。
次にステップS25において、穀粒の初期水分値を水分
計19で測定する際の測定間隔tを設定する。この測定
間隔tは、機内への穀粒の張込量によって変える。
ステップS26では、水分計19が穀粒の初期水分値を
測定し、その測定は先に設定した測定間隔tごとに複数
回行う。これを詳述すると、例えば水分計19が穀粒の
1粒づつの水分値を測定するいわゆる1粒式の抵抗型水
分計では、1回の測定の間に、例えば64粒の穀粒につ
いて個々の水分値を測定するとともに、これらの測定を
測定間隔tごとに例えば4回にわたって行う。従って、
このとき得られる穀粒の水分値の測定データは256個
となる。
ステップS27では、ステップS26で得られた複数個
の測定水分値を平均して平均▲水分▼を算出する。
例えば上述のようにして得られた256個の個々の測定
水分値Msiからその平均水分▲▼を算出するには
(1)式による。
次にステップS28では、ステップS26およびS27
で得たデータから標準偏差σを算出する。例えば、上述
のようにして得られた256個の個々の測定水分値Ms
i、および(1)式の結果を用いて標準偏差σを求める
ときには(2)式による。
ステップS29では、ステップS27で算出した平均水
分▲▼が所定値以上であるか否かを判定し、19%
以上のときにはステップS32に進み乾減率制御を行
い、他方、19%以下のときには次のステップS30に
進む。
ステップS30では、ステップS28で算出した標準偏
差σが所定値以下であるか否かを判定し、例えば2%以
下であって穀粒の水分のばらつきが小さいと判定された
ときには、乾減率制御を行っても差支えないのでステッ
プS32に進み、乾減率制御を開始する。
他方、標準偏差σが2%以上であって穀粒の水分のばら
つきが大きいと判定されたときには、乾減率制御を行う
ことは不適切であるので、ステップS31において乾減
率制御を停止して定温乾燥を行う。ただし、この定温乾
燥の場合において、乾減率が基準乾減率以上となったと
きには、熱風温度を低下させるような制御はかまわな
い。
次に、第3発明について説明する。第3発明の実施例の
各構成は、第4図および第5図と同様であり、その乾燥
制御のみが第8図に示すように異なるので、その各構成
についての説明は省略する。
次に、第3発明実施例の動作例を第8図のフローチャー
トを参照して説明する。
いま、乾燥スイッチが投入されて乾燥が開始されると
(ステップS41)、ステップS42で穀物種類設定ス
イッチの設定から穀物種類を読取り、ステップS43で
張込量設定スイッチの設定から張込量を読取り、さらに
ステップS44で乾減率設定スイッチから設定乾減率を
読取る。そして、このような各設定の読取りに基づい
て、ステップS45において穀粒の機内における1循環
時間を計算する。
次にステップS46において、穀粒の乾燥初期における
水分値を水分計19で測定する際の測定間隔tを設定す
る。この測定間隔tは、機内への穀粒の張込量によって
変える。
ステップS47では、上述の読取り結果に基づきバーナ
9からの熱風温度を算出するとともに、その算出した熱
風温度を設定温度Tcとして設定する。そして、次のス
テップS48において、その設定温度Tcから例えば4
℃下げて設定するとともに、ステップS49でバーナ9
を点火する。
ステップS50では、水分計19が穀粒の乾燥初期にお
ける水分値の測定を複数回行い、ステップS51でその
複数個の測定水分値を平均して平均水分▲▼を算出
し、さらにステップS52では、ステップS50および
S51で得たデータから標準偏差σを算出する。これら
の一連の処理は、第2発明の実施例における一連の処理
と同様である。
次にステップS53では、ステップS51で算出した平
均水分▲▼が所定値以上であるか否かを判定し、例
えば22%以上のときにはステップS54に進み、ステ
ップS48でいったん下げた熱風温度を設定温度Tcに
戻して乾燥を行う。そして、ステップS55では、水分
計19で穀粒の水分値を複数回測定し、その複数個の測
定水分値を平均して平均水分▲▼を算出し、その平
均水分▲▼が22%以下になったときには乾減率制
御を行っても差支えないので、ステップS57で乾減率
制御を開始する。
他方、ステップS53において平均水分▲▼が22
%以下のときには、ステップS58においてステップS
52で算出した標準偏差σが所定値以上であるかを判定
する。そして、標準偏差σが例えば2%以下であって、
穀粒の水分のばらつきが小さいと判定されたときには、
次のステップS59に進み、ステップS48でいったん
下げた熱風温度を設定温度Tcに戻し、ステップS57
で乾減率制御を開始する。
これに対して、ステップS58において標準偏差σが2
%以上であって、穀粒の水分のばらつきが大きいと判定
されたときには、ステップS48でいったん下げた熱風
温度を設定熱風温度Tcに戻して乾燥を行うことは好ま
しくないので、次のステップS60に進み、ステップS
48で設定した低いままの熱風温度によって、例えば2
時間乾燥を継続する。その後、穀粒の水分のばらつきが
小さくなると、ステップS61では、ステップS48で
いったん下げた熱風温度を設定温度Tcに戻し、ステッ
プS57で乾減率制御を開始する。
(発明の効果) 以上説明したように、第1発明によれば、乾燥初期にお
いて穀粒の水分値のばらつきを算出し、その算出した水
分値のばらつきが所定値よりも大きいときには、熱風温
度の上昇制御を停止するようにしたので、穀粒が胴割れ
を起こすことがなくなり、乾燥穀粒の品質を格段に向上
させることができる。
また、第2発明によれば、乾燥初期において、穀粒の水
分値のばらつきを算出するのみならず穀粒の平均水分を
算出し、その算出した平均水分が所定値以下であっても
その水分値のばらつきが所定値以上のときには、熱風温
度の上昇制御を停止させるようにしたので、穀粒が胴割
れを起こすことがなくなり、乾燥穀粒の品質を格段に向
上させることができる。
さらに、第3発明によれば、乾燥初期において、穀粒の
水分値のばらつきを算出するとともに穀粒の平均水分を
算出し、その算出した平均水分が所定値以下であって
も、そのばらつきが所定値以上のときには、熱風温度の
上昇制御を停止させるとともに、熱風の設定温度を低下
させるようにしたので、穀粒が胴割れを起こすことがな
くなり、乾燥穀粒の品質を格段に向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は第1〜第3の各発明の機能図、第4図
は第1発明実施例を適用した穀粒乾燥機の断面図、第5
図は第1発明実施例における制御系のブロック図、第6
図はその動作例を示すフローチャート、第7図は第2発
明実施例の動作例を示すフローチャート、第8図は第3
発明実施例の動作例を示すフローチャートである。 19は水分計、Aは乾減率検出手段、Bは乾減率制御手
段、Cは乾燥熱源、Dは水分値ばらつき算出手段、Eは
上昇制御停止手段、Fは初期平均水分算出手段、Hは設
定温度低下手段。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】乾燥中の穀粒の水分値を測定する水分計
    と、前記水分計で測定した測定水分値の時間的変化より
    乾減率を検出する乾減率検出手段と、 前記乾減率検出手段で検出した乾減率があらかじめ定め
    た基準乾減率に一致するように、熱風温度を設定温度に
    対して上昇または低下させる制御を行う乾減率制御手段
    と、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
    りそのばらつきを算出する水分値ばらつき算出手段と、 前記水分値ばらつき算出手段で算出した水分値のばらつ
    きを所定値と比較し、その所定値よりも大きいときには
    前記乾減率制御手段による熱風温度の上昇制御を停止さ
    せる上昇制御停止手段とからなる穀粒乾燥機の乾燥制御
    装置。
  2. 【請求項2】乾燥中の穀粒の水分値を測定する水分計
    と、前記水分計で測定した測定水分値の時間的変化より
    乾減率を検出する乾減率検出手段と、 前記乾減率検出手段で検出した乾減率があらかじめ定め
    た基準乾減率に一致するように、熱風温度を設定温度に
    対して上昇または低下させる制御を行う乾減率制御手段
    と、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
    りそのばらつきを算出する水分値ばらつき算出手段と、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
    りその平均水分を算出する初期平均水分算出手段と、 前記初期平均水分算出手段で算出した平均水分と前記水
    分値ばらつき算出手段で算出したばらつきを各々の所定
    値と比較し、平均水分が所定値以下であってかつ水分値
    のばらつきが所定値以上のときには、前記乾減率制御手
    段による熱風温度上昇制御を停止させる上昇制御停止手
    段とからなる穀粒乾燥機の乾燥制御装置。
  3. 【請求項3】乾燥中の穀粒の水分値を測定する水分計
    と、前記水分計で測定した測定水分値の時間的変化より
    乾減率を検出する乾減率検出手段と、 前記乾減率検出手段で検出した乾減率があらかじめ定め
    た基準乾減率に一致するように、熱風温度を設定温度に
    対して上昇または低下させる制御を行う乾減率制御手段
    と、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
    りそのばらつきを算出する水分値ばらつき算出手段と、 乾燥初期において、前記水分計の複数回の測定水分値よ
    りその平均水分を算出する初期平均水分算出手段と、 前記初期平均水分算出手段で算出した平均水分と前記水
    分値ばらつき算出手段で算出したばらつきとを各々の所
    定値と比較し、平均水分が所定値以下でかつ水分値のば
    らつきが所定値以上のときには、前記乾減率制御手段に
    よる熱風温度上昇制御を停止させる上昇制御停止手段
    と、 前記上昇制御停止手段の出力信号にもとづいて、平均水
    分が所定値以下でかつ水分値のばらつきが所定値以上の
    とき、前記熱風の設定温度を低下させる設定温度低下手
    段とからなる穀粒乾燥機の乾燥制御装置。
JP28051885A 1985-12-12 1985-12-12 穀粒乾燥機の乾燥制御装置 Expired - Lifetime JPH0648129B2 (ja)

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