JPS63182557A - 穀物乾燥機の穀物水分デ−タ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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籾などの穀物を乾燥させ
る穀物乾燥機に用いられる穀物水分データ処理装置の改
良に関するものである。

（従来の技術） 従来、この種の穀物乾燥機には穀物の水分を測定する水
分計が設けられ、乾燥中に経時的にその水分計で穀物の
水分測定を行っている。そして、その測定値があらかじ
め設定された目標水分値（停止水分値）に達すると、乾
燥機を自動的に停止させている。

乾燥停止後は、水分の均一化を図るために穀物を調質さ
せるが、このときに高水分の穀物から低水分の穀物へ水
分が移行する。従って、乾燥および調質対象が籾のとき
には、高水分の未熟米の水分が低水分の整粒米に移行す
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、この現象は、未熟米の混入量が多１．）とき
には、乾燥停止後の調質中に籾全体の水分値を相当に上
昇させて、水分値が乾燥停止前に戻ることになる。従っ
て、乾燥停止して時間がたつと水分値が乾燥停止直後の
水分値つまり目標水分値を上回ることになり、仕上り水
分の精度の低下を招くという問題がある。

そこで、上記の問題を解決するために、発明者らは、既
存の一粒式の水分計やマイクロコンピュータを用いるこ
とによって以下のような乾燥機の乾燥制御装置を試作し
た。

すなわち、あらかじめ定めたタイミングで１粒式の水分
計で穀物の水分測定を３２粒というように複数校（Ｎ粒
）行い、その測定データを記憶手段に順次記憶するとと
もに、全測定データをマイクロコンピュータで平均して
単純平均水分値を求める。そして、この単純平均水分値
によって所定の上限値を設定するとともに、記憶手段に
記憶されている全測定データを順次読み出してその設定
された上限値と順次比較し、その上限値を上回った測定
データの個数がＫとすれば、これにより未熟米混入率ａ
　（ａ＝に／ＮＸＩ　００　［％］）を算出する。

次に、第８図に示すように、その未熟米混入率ａおよび
そのときに作業者によりあらかじめ設定されている目標
水分値に応じて得られる補正量により、測定水分値を補
正する。なお、第８図中の実線工は設定目標水分値が１
６％のときを示し、点線ＩＩは設定目標水分値が１４％
のときを示す。

従って、上述のように算出された未熟米混入率ａが例え
ば５％〜１０％の範囲にあって、かつ目標水分値を１６
％に設定したときには、第８図に示すようにその補正量
は＋０．３％となる。そして、順次径られる測定水分値
にその補正量０．３％を加えて測定水分値を補正し、こ
の補正値が目標水分値の１６％に達したときに乾燥機の
乾燥を停止する。従って、乾燥停止時における測定水分
値は１５．７％であり、目標水分値の１６％よりも低い
。

このように発明者らが試作した乾燥制御装置では、第８
図に示すように未熟米混入率ａの他にそのときの目標水
分値の大小に応じて補正量を加減している。その理由は
、第９図に示すように乾燥時間の経過に対して曲線■で
示す未熟米の平均水分値と、曲線■で示す整粒米の平均
水分値との水分値差が異なり、例えば目標水分値を１５
．５％にする場合にはその水分値差はΔχであるのに対
し、目標水分値を１４％にする場合にはその水分値差は
Δｙとなり、前者△χの方が後者Δｙより水分値差が大
きく、未熟米から整粒米に移行する水分に伴う影響が大
きいので、これを調整するためである。

従って、この試作装置によれば、未熟米混入率が高く未
熟米が多いときには測定水分値を高めに補正し、その補
正値が停止水分値に一致したときに乾燥機の乾燥動作を
停止するようにしたので、乾燥終了時点にはその水分値
は目標水分値（仕上り水分値）より低いが、調質中に未
熟米から整粒米に水分が移行して籾全体の水分値が上昇
して所望の目標水分値に落着き、もって乾燥機の自動停
止制御が適切なものになるという効果が得られる。

ところで、この試作装置では、上述のように水分計で測
定された測定データを上限値と順次比較し、その上限値
を上回った測定データの個数によって未熟米混入率ａを
求めるようにしているので、未熟米でも高水分のものと
低水分のものがあるところこれらの未熟米の水分値の格
差が未熟米混入率ａに反映されず、未熟米により整粒の
水分値が戻る量を正しく補正できないということが判明
した。

そこで、本発明は、各未熟米における水分の高低を加味
することによって、未熟米の混入に伴う乾燥停止後の水
分値の戻りを見越し、もって目標水分値を正しく補正す
ることを目的とする。

（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、本発明は、穀物の水分測
定を１粒ずつ行う水分計２０と、該水分計を駆動させて
複数個の穀物の水分測定を行い、その各測定データを平
均して単純平均水分値を求める単純平均水分値算出手段
Ａと、前記水分計２０で得られた各測定データの大小を
所定値と比較し、その比較の結果得られた所定値以下の
測定データを平均して有効粒平均水分値を求める有効粒
平均水分値算出手段Ｂと、前記単純平均水分値算出手段
Ａで求めた単純平均水分値と前記有効粒平均水分値算出
手段Ｂで求めた有効粒平均水分値とからその水分値差を
求める水分値差算出手段Ｃと、 前記有効粒平均水分値算出手段Ｂで求めた有効粒平均水
分値を前記水分値差算出手段Ｃで求めた水分値差に応じ
て補正する有効粒平均水分値補正手段Ｅとからなる。

（作用） 本発明は、単純平均水分値算出手段Ａが、水分計２０を
駆動させて１粒ずつ複数個の穀物の水分測定を行い、そ
の各測定データの全ての平均によって単純平均水分値を
求める。従って、この単純平均水分値は、高水分の未熟
米の測定データを含んだものとなる。

一方、有効粒平均水分値算出手段Ｂは、水分計２０で得
られる各測定データの大小を、あらかじめ設定されてい
る所定値と比較し、その比較の結果得られた所定値以下
の測定データを平均することによって有効粒乎均水分値
を求める。従って、この有効粒平均水分値は、高水分の
未熟米の測定データが排除されたものとなる。

次に、水分値差算出手段Ｃは、上記のようにして求めた
単純平均水分値と有効粒平均水分値からその水分値差を
求める。この水分値差の大小は、未熟米の混合状態の大
小を示すことになる。

そして、有効粒平均水分値補正手段Ｅでは、有効粒平均
水分値算出手段Ｂで得られた有効粒平均水分値を、水分
値差算出手段Ｃで求めた水分値差に応じて補正する。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明を実施した穀物乾燥機の概略断面図であ
る。図において、１は乾燥機の貯留室であり、その下部
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
うにして傾斜して取付け、各流穀板２によって流穀室を
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の間に乾燥熱源である
バーナー０を設置した熱風室６を形成し、外側の２枚の
網板４，４と左右の板壁７との間に排風室８を形成し、
その排風室８の吸引ファン９と連設する。

１１は樋状に形成した集穀室であり、その底部に下部ラ
セン１２を架設し、その終端を昇降機１３の下部入口に
連結する。１４は乾燥室５の下端出口に軸支したロータ
リバルブであり、その回転により貯留室１の穀物を乾燥
室５を経て集穀室１１に流出させる。

昇降機１３の上部出口は、貯留室１の天井に設置した上
部ラセン１５に連結し、この上部ラセン１５の出口を貯
留室１にのぞませる。

２０は乾燥中の穀物の１粒あたりの含水率（水分）を測
定する水分計であり、例えば流穀室３内に設置する。２
１は外気温度を測定するために板壁７に取付けた外気温
センサ、２２は外気湿度を測定するために板壁７に取付
けた外気湿度センサである。

２３は流穀室３内に設置して穀物の温度を測定する穀温
センサ、２４は排風室８内に設置した排気温センサ、２
５は熱風室６に設置した熱風温センサである。また２６
はバーナ１０に燃料を供給する燃料ポンプであり、２７
はバーナｌＯに供給する燃料を調節する燃料バルブであ
る。

第３図は本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、３０はマイクロプロセッサ形態のＣＰＵ　
（中央処理装置）であり、例えば第４図に示すような各
種判断等を行い、後述のように各構成要素を制御する。

３１は例えば乾燥ボタン、張込ボタン、排出ボタン、停
止ボタン、乾燥動作を停止させる目標水分値を設定する
目標水分設定ロータリスイッチなどを配置して操作入力
設定器であり、入力回路３２を介してＣＰＵ３０と接続
する。また、水分計２０および各センサ２１〜２５をＡ
／Ｄ変換部３３を介してＣＰＵ３０と接続する。

３４は出力回路３５を介してＣＰＵ３０と接続する表示
部であり、この表示部３４は各種の表示を行う。

３６はＣＰＵ３０が各構成要素を制御するための制御手
順を記憶するリード・オン・メモリ（ＲＯＭ）と、測定
データ等の各種のデータをいったん記憶するランダム・
アクセス會メモリ（ＲＡＭ）とからなる記憶装置である
。

３７〜３９はそれぞれＣＰＵ３０と接続する出力回路で
あり、出力回路３７には搬送モータ４０、ヒータ４１、
水分計モータ４２をそれぞれ接続し、出力回路３８には
ファンモータ４３を接続し、出力回路３９には燃料ポン
プ２６および燃料バルブ２７を接続する。

次に、以上のように構成される本発明実施例の動作例を
第４図のフローチャートを参照して説明する。

いま、乾燥が開始されると、貯留室１に張込まれた籾な
どの穀物は、乾燥室５に導かれて乾燥されたのち、昇降
機１３等を経由して貯留室１に戻されて調質される。そ
して、乾燥が開始されたのちの所定のタイミングで本発
明にかかる乾燥制御を開始する。

乾燥制御が開始されると（ステップＳ１）、水分計２０
を駆動させて籾の水分測定を行う（ステップＳ２）。こ
れにより、水分計２０は籾を１粒ずつ水分測定し、例え
ば３２個というように複数個の測定を行って、その各測
定データを記憶装置３６に記憶する。

次にその各測定データから単純平均水分値Ｍ１を算出す
る（ステップＳ３）。従って、単純平均水分値Ｍ１は、
水分計２０が水分測定を行った全ての測定データであり
、水分の高低にかかわらず全未熟米の測定データが含ま
れたものとなる。この単純平均水分値Ｍｌの経時的変化
は、例えば第６図に示すようになる。

次に、記憶装置３６に記憶されている前記の各測定デー
タを順次読み出し、あらかじめ定めである所定値と比較
し、その所定値以下の測定データのみを有効なデータと
して、その測定データから有効粒平均水分値Ｍ２を算出
する（ステップＳ４）。従って、有効粒平均水分値Ｍ２
は、水分計２０が水分測定を行った全測定データから未
熟米等にかかるきわめて高水分の測定データは排除され
た整粒米のみのものとなる。この有効粒平均水分値Ｍ２
の経時的変化は、例えば第６図に示すようになる。

そして、ステップＳ３で算出した単純平均水分値Ｍ１か
らステップＳ４で算出した有効粒平均水分値Ｍ２を減算
して、水分値差りを求める（ステップＳ５）。次に、こ
の水分値差りの大小を所定値と順次比較する（ステップ
５６〜Ｓ８）。

比較の結果、水分値差りが例えば１．０％以下であれば
、ステップＳ４で算出された有効粒平均水分値Ｍ２を補
正せずにその値を補正水分値Ｍとする（ステップＳ９）
。また、水分値差りが１゜０％〜１．５％の範囲にある
ときには、有効粒平均水分値Ｍ２に０．５％を補正量と
して加えてその値を補正水分値Ｍとしくステップ５ＩＯ
）、水分値差りが１．５％〜２．０％の範囲にあるとき
には、有効粒平均水分値Ｍ２に１．０％を加えてその値
を補正水分値Ｍとしくステップ５１１）、さらに水分値
差りが２．０％以上のときには有効粒水分値Ｍ２に１．
５％を加えてその値を補正水分値Ｍとする（ステップ５
１２）。

なお、上記の各補正量は、乾燥終了後に十分に調質を行
ってその後に籾すりを行う場合の値であり、その補正量
はその調質時間の長短に応じて大小を決定するとよい。

次に、このようにして求められた補正水分値Ｍが乾燥に
先立ってあらかじめ設定されている目標水分値Ｈを１回
または複数回下回ったときに（ステップ５１３）、乾燥
熱源であるバーナ１０の駆動を停止して調質を行う（ス
テップ５１４）。

従って、このときの水分値Ｍ２は目標水分値Ｈよりも補
正した分だけ低くなる。

このようにこの実施例では、未熟米にかかる測定データ
を取り込んだ単純平均水分値Ｍ１と、未熟米にかかる測
定データを排除した有効粒平均水分値Ｍ２とをそれぞれ
求めるとともに、それらの差から水分値差りを求めるよ
うにしたので、その水分値差りには各未熟米における水
分の高低が加味され、もって未熟米の混入状態を合理的
に検出することができる。そして、その水分値差りが大
きく未熟米の混入が多いときには、未熟米から整粒米へ
の水分の移行を考慮して測定水分値である有効粒平均水
分値Ｍ２を高めに補正し、その補正水分値があらかじめ
設定しである目標水分値に達したときにバーナの動作を
停止するようにした。

従って、バーナの停止時における水分値は、目標水分値
よりも補正した分だけ低いが、その後の調質中に高水分
の未熟米から低水分の整粒米に水分が移行して籾全体の
水分値が上昇して所望の目標水分値に落着き、もって乾
燥機の自動停止制御が適切なものになるという効果があ
る。

次に、本発明の他の実施例の動作例を第５図のフローチ
ャートを参照して説明する。

この実施例におけるステップＳ２１からステップＳ２５
までの動作は、第４図で示した実施例のステップＳｌか
らステップＳ５までの動作と同様であるので、ここでは
その説明は省略し、ステップ５２６以下について説明す
る。

ステップ３２６では、ステップＳ２５で算出した水分値
差りに応じて得られる所定の補正量を記憶装置３６から
読み出す。水分値差りに応じた補正量の一例を第７図に
示す。

次に、乾燥に先立って作業者によって設定されている目
標水分値からステップＳ２６で求められた補正量を引い
て、その結果得られた値を補正目標水分値Ｈ１とする（
ステップ５２７）。

次に、ステップＳ２４で求めた有効粒平均水分値Ｍ２を
ステップＳ２７で求めた補正目標水分値Ｈ１と比較し、
有効粒平均水分値Ｍ２が補正目標水分値Ｈ１を下回った
ときに（ステップ５２８）、バーナ１０の駆動を停止し
て調質を行う（ステップ５２９）。従って、このときの
水分値は、設定した目標水分値よりも補正した分だけ低
くなる。

このようにこの実施例では、第４図で示した実施例と同
様に水分の多い未熟米の混入状態を精度良く合理的に検
出することができる。そして、その水分値差りが大きく
未熟米の混入が多いときには、未熟米から整粒米への水
分の移行を考慮してあらかじめ設定されている目標水分
値を低めに補正し、有効粒平均水分値Ｍ２がその補正目
標水分値を下回るときに、バーナの動作を停止するよう
にした。

従って、バーナの停止時における水分値は、作業者が設
定した目標水分値よりも補正した分だけ低いが、その後
の調質中に高水分の未熟米から低水分の整粒米に水分が
移行して籾全体の水分値が上昇して所望の目標水分値に
落着き、もって乾燥機の自動停止制御が適切なものにな
るという効果がある。

（発明の効果） 以上のように本発明では、未熟米にかかる測定データを
取り込んだ単純平均水分値と、未熟米にかかる測定デー
タを排除した有効粒平均水分値とをそれぞれ求めるとと
もに、それらの差から水分値差を求めるようにしたので
、その水分値差には各未熟米における水分の高低が加味
され、このため未熟米の混入に伴う乾燥停止後の水分値
の戻りを見越してこれを正しく補正できるという効果が
ある。

また、実施例で説明したように未熟米の多いときには、
未熟米から整粒米に移行する水分量を考慮して、穀物乾
燥機における乾燥停止のときの水分値を、作業者が設定
した目標水分値よりも低い値となるように制御するが、
本発明を適用すれば、自動停止後に水分値の戻りが生じ
ても補正でき所期の水分値に穀物を乾燥仕上げできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能図、第２図は本発明を実施した乾
燥機の概略断面図、第３図はそのブロック図、第４図は
本発明実施例の動作例を示すプロック図、第５図は他の
実施例の動作例を示すブロック図、第６図は単純平均水
分値と有効粒平均水分値の経時的変化を示すグラフ、第
７図は水分値差とそれに対応する補正量との関係を示す
グラフ、第８図は未熟米混入率とそれに対応する補正量
を示すグラフ、第９図は未熟米と整粒米の各水分値の経
時的変化を示すグラフである。 ２０は水分計、Ａは単純平均水分値算出手段、Ｂは有効
粒平均水分値算出手段、Ｃは水分値差算出手段、Ｅは有
効粒平均水分値補正手段。 特許出願人　　井関農機株式会社 代　理　人　　　　牧　舌部（ほか２名）第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 穀物の水分測定を１粒ずつ行う水分計と、 該水分計を駆動させて複数個の穀物の水分測定を行い、
   その各測定データを平均して単純平均水分値を求める単
   純平均水分値算出手段と、 前記水分計で得られた各測定データの大小を所定値と比
   較し、その比較の結果得られた所定値以下の測定データ
   を平均して有効粒平均水分値を求める有効粒平均水分値
   算出手段と、 前記単純平均水分値算出手段で求めた単純平均水分値と
   前記有効粒平均水分値算出手段で求めた有効粒平均水分
   値とからその水分値差を求める水分値差算出手段と、 前記有効粒平均水分値算出手段で求めた有効粒平均水分
   値を前記水分値差算出手段で求めた水分値差に応じて補
   正する有効粒平均水分値補正手段とからなる穀物乾燥機
   の穀物水分データ処理装置。