JPS6390749A - 穀物含水率自動計測方法 - 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］ 本発明は循環される穀物を適時サンプリングして含水率
を計測する穀物含水率自動計測方法に関する。

［従来の技術］ 穀物乾燥機では、乾燥開始前に乾燥終了時の穀物の含水
率の設定値Ｇａを設定しておき、含水率計測装置で穀物
を定期的にサンプリングして含水率を自動計測し、この
含水率が前記設定値Ｇａ以下となった場合には乾燥機に
よる乾燥を自動的に停止するようになっている。

第４図には穀物の乾燥における従来の含水率の計測値（
＋１印）の−例が示されており、含水率が設定値より僅
かに大きい値Ｇｂよりも大きい場合には長い周期１例え
ば１時間毎にサンプリングをして含水率が計測される。

含水率がＧｂ以下になった場合には、短い周期、例えば
２０分おきに含水率が計測される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の含水率計測方法では、乾減率がほとんど
変化せず乾燥期間が長い乾燥後期で計測周期を短くして
いるため計測回数が多くなるという問題がある。

本発明は上記事実を考慮し、含水率計測装置の計測周期
を穀物の少なくとも初期状態に基づいて決定し、最適な
測定回数が得られるようにした穀物含水率自動計測方法
を得ることが目的である。

［問題点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、穀物を循環しなが
ら乾燥する穀物乾燥機の穀物循環経路の途中に配設され
た含水率計測装置を用いて穀物含水率を自動計測するに
あたって、少なくとも穀物の初期含水率と目標含水率と
の差に基づいて含水率計測周期を算出し、算出された含
水率計測周期で穀物含水率を計測することを特徴として
いる。

［作　用］ 本発明の穀物乾燥機では穀物を循環させながら乾燥して
いる。穀物の循環経路途中には含水率計測装置が配設さ
れ穀物の含水率を所定の計測周期で計測しながら運転が
継続される。この計測周期は少なくとも穀物の初期含水
率と目標含水率との差で決定される０例えば、穀物の初
期含水率と目標含水率との差のみで計測周期を決定する
場合には、この差が大きいときに測定周期が長くされ。

この差が小さいときに測定周期が短くされる。この結果
上記差が大きい場合、例えば初期含水率が大きく乾燥時
間が長くかかるときには測定周期が長くされ、測定回数
が少なくされる。

含水率測定周期の定め方は、上記他、穀物の初期含水率
と目標含水率との差を穀物の張り込み量又は穀物の種類
で補正して定める方法、穀物の初期含水率と目標含水率
との差と乾減率とによる定める方法、穀物の初期含水率
と目標含水率との差と乾減率とを穀物の張り込み量又は
穀物の種類で補正して定める方法がある。

従って、含水率計測間隔が常に最適な計測周期に設定さ
れるので、無駄な測定がなくなる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図には本発明が適用される循環式穀物乾燥機１０
の一例が示されている。

この循環式穀物乾燥機１０は、上部の貯留部１２と下部
の乾燥部１４とを備えている。乾燥部１４には網状壁面
で仕切られた流下路１６が形成されており、貯留部１２
の穀物が流下して通るようになっている。隣り合う流下
路１６の間には交互に熱風室１８、排風室２０が形成さ
れている。

熱風室１８には第２図にも示されている操作盤１９の電
源スィッチ２３、作業選択スイッチ３１及び運転スイッ
チ２１の操作により作動する図示しないバーナ及び吸引
ファンにより熱風が送られ、熱風室１８から流下路１６
を通って排風室２０側へ流れるようになっている。この
バーナ及び吸引ファン等の運転時間はプログラムタイマ
設定部２５で所望の時間に設定することができるように
なっている。さらに、乾燥部の熱風−度は温度設定ツマ
ミ２７で設定でき、熱風温度はほぼ一定に保持できるよ
うになっている。この熱風により、流下路１６内の穀物
が乾燥される。

運転スイッチ２１の近傍には停止スイッチ２９が並設さ
れ、この停止スイッチ２１の操作で乾燥機１０を完全停
止させることができるようになっており、この場合、乾
燥機１０を運転させるための初期データ（穀物の含水率
、乾燥機１０内の温度及び湿度等）の全てがリセットさ
れるようになっている。

流下路１６の下端開口部にはロータリバルブ２２が近設
されており、乾燥された穀物を下ホツパ２４内へ落下さ
せるようになっている。下ホッパ２４の底部にはスクリ
ュコンベア２６が設けられており、穀物をパケットコン
ベア２８の下部へ供給するようになっている。この穀物
はパケットコンベア２８により貯留部１２の上方で持ち
上げられ、回転式均分機３０上に落下、されるようにな
っている０回転式均分機３０上の穀物は遠心力を受けて
貯留部１２内へ落下し、蓄積された穀物の上表面はすり
ばち状となっている。すなわち、穀物は一定の間隔で循
環されるようになっている、穀物の適正な単位循環時間
は穀物の種類によって、それぞれ異なっており、穀物切
り換えスイッチ３３により、乾燥する穀物に合わせて循
環時間が設定できるようになっている。

パケットコンベア２８の下部には含水率検出装置３２が
配設され、穀物をすくい上げるパケット本体２８Ａの反
転時に穀物の一部が含水率検出装置３２内へと案内され
て含水率Ｇｉが検出されるようになっている。

含水率検出装置３２では、サンプリングされた穀物の含
水率Ｇｉを所定時間毎に計測してその値をＡ／Ｄ変換器
３６を介してマイクロコンピュータ３８（第１図参照）
へ供給するようになっている。乾燥機１０を停止させる
ための乾燥終了時の穀物仕上り含水率、すなわち目標含
水率設定値Ｇａは含水率設定ツマミ３６の操作により設
定され、その設定値がマイクロコンピュータ３８へ供給
されるようになっている。マイクロコンピュータ３８で
はこの目標含水率設定値Ｇａと穀物の含水率Ｇｉとが一
致した時点で乾燥機１０を停止させると共にこの停止時
点の穀物の含水率Ｇｉを記憶するようになっている。

ここで、マイクロコンピュータ３８には初期（ｉ　＝　
１）の穀物含水率Ｇｉが記憶され、目標含水率Ｇａとの
差（Ｇ、−Ｇａ）により２回目の含水率Ｇ２の計測周期
Ｔ２が次式により算出されるようになっている（第５図
（Ａ）参照）。

Ｔ２　＝Ｋｔ　　（Ｇｔ　−Ｇａ）　　　（１）ここに
、に１　：定数 また、３回目の含水率計測周期は２回目の含水率Ｇ２と
初期の含水率Ｇ１との差とその計測時間間隔とにより算
出される乾減率ｍによって得るようになっている。すな
わち、ｉ回目（ｉ　＞＝　２）の含水率測定周期を決め
るための乾減率ｍｉは次式によって定められる。

ｍ　ｉ　＝　（Ｇｉ　−Ｇ（ｉ−１）　）　／時間　（
２）乾減率ｍｉが大きくなるに従い乾燥時間が速くなる
ことを意味し、第５図ＣＢ）に示される如く、乾減率ｍ
ｉが大きいと含水率計測周期Ｔｉは短くなる。

この（２）式と前記（１）式のに１（Ｇｉ−Ｇａ）とを
併用することによって、穀物の乾燥経過に応じた最適な
含水率計測周期を求めている（下式参照）。

Ｔｉ　＝に１（Ｇ１−Ｇａ）　−に２　ｍｉ　　（３）
ここに、Ｔｉ　：　ｉ回目の含水率計測周期に１：定数 に２二定数 また、穀物の種類や乾燥機内の穀物の張込量に応じてこ
のＴｉを補正している。これを次式で示す。

Ｔ　ｉ　＝Ｋｔ　　（Ｇｔ　−Ｇａ） −に２ｍ１−ａ＊ｂ　　　（４） ここに、ａ：穀物種類係数 ｂ：張込量係数 この補正は前記（１）式にも適用され、これにより（１
）式は次式の如くなる。

ＴＩ　＝に、（Ｇ１−Ｇａ）　−ａ＠ｂ　　　（５）マ
イクロロコンピュータ３８はドライバ４０を介して表示
器４２へ含水率を出力するようになっている６表示器４
２は次の表示値が供給されるまで前回の表示値を保持し
て表示するようになっている。なお、この表示器４２で
は、切り換えスイッチ４３の操作で乾燥機内の温度や乾
燥残時間等を表示させることもできるようになっている
。

ここで、乾ｆｉ４Ｉ！ＩＯには乾燥機再起動スイッチ４
４が設置され、乾燥機停止後の再起動スイッチ４４の押
圧で乾燥機ｌＯは再度運転が再開されるようになってい
る。この再起動スイッチ４４は穀物の含水率が穀物の放
置により高くなり、再度目標含水率Ｇａまで乾燥させる
場合に適用されるスイッチである。また、乾燥！ｊ＆１
０は前記含水率設定ツマミ３６の含水率低側操作による
目標含水率変更時でも乾燥機１０は運転が再開されるよ
うになっている。

この、乾燥器１０の再起動は前記運転停止時に記憶され
た穀物の含水率に基づいて再開されるようになっており
、バーナ出力も乾燥機停止時の出力と同等の出力（高温
又は低温の小風量）で点火されるようになっている。

以下に本実施例の作用を第３図のフローチャート図に従
い説明する。

電源スィッチ２３がオンとされ、作業選択スイッチ３１
が乾燥の位置にあるとまず、ステップ１００で運転スイ
ッチ２１のオン・オフ状態が判断される。運転スイッチ
２１がオンとされると。

ステップ１０１で穀物の含水率等のデータがイニシャラ
イズされ、ｉが１にセットされる０次にステップ１０２
で乾燥機運転時間を読み込み、次いでステップ１０３で
穀物の初期含水率Ｇｉ（ｉ＝１）を計測してそのＡ／Ｄ
値読み込む０次にステップ１０４で含水率設定ツマミ３
６で設定された目標含水率Ｇａを読み込みこれらの読み
込みが終了すると、ステップ１０５へ進み乾燥運転が開
始される。ここで、ステップ１０５で乾燥運転が開始さ
れると運転停止命令があるまで運転は継続される。

次に、ステップ１０６ではｉ＝１か否かが判断され、肯
定の場合は含水率計測が初回であると判断しステップ１
０Ｂへ進み、否定の場合は含水率計測が２回目以降であ
ると判断しステップ１１０へ進む、ステップ１０８では
穀物の含水率と目標含水率との差が求められ次いでこの
値を基にステップ１１２で次回の含水率計測周期Ｔｉが
前記（１）式により算出され、ステップ１１４へ移行す
る。なお、本実施例のフローチャート図には図示されて
いないが、含水率計測周期Ｔｉ算出時に穀物切換スイッ
チ３３の設定に基づいた穀物の種類係数ａ及び温度設定
スイッチ２７に基づいた穀物張込量係数すを読み込み、
これらの係数で補正してもよい（前記第（５）式参照）
。

ステップ１１４ではステップ１０２で設定した時間にな
ったか否かを判断し設定時間未到達の場合はステップ１
１Ｂへ移行し目標含水率Ｇａと計測含水率Ｇｉとが比較
される。またステップ１１４で設定時間が経過したと判
断されるとステップ１１８へ移行する。また、ステップ
１１６で穀物の含水率Ｇｉが目標含水率Ｇａとなった場
合にもステップ１１８へ移行する。

ステップ１１６で穀物の含水率Ｇｉが目標含水率Ｇａ未
到達の場合は、ステップ１２０へ移行しｉがインクリメ
ントされ、次いでステップ１２２で表示制御を行なった
後、ステップ１２４へ移行する。

ステップ１２４では作業の選択スイッチ３１が切り換わ
ったか否かが判断され、切り換わっている場合はステッ
プ１２６で乾燥機１０のバーナ及び吸引ファンの運転が
停止され、ステップ１２８へ移行してそれに応じた別作
業制御が行なわれる０作業選択スイッチ３１が切り換わ
っていない場合はステップ１２４からステップ１３０へ
移行し停止スイッチ２９の作動状態が判別される。ここ
で、停止スイッチ２９が作動している場合は乾燥機１０
は停止され、電源スィッチ２３のみがオン状態となる。

停止スイッチ２９が作動していない場合はステップ１３
２へ移行して、再度ステップ１０２で設定した時間にな
ったか否かを判断し、設定時間未到達の場合はステップ
１３４へ移行して含水率計測周期Ｔｉが経過したか否か
が判断される。またステップ１３２で設定時間が経過し
たと判断されるとステップ１１８へ移行する。

ステップ１３４で含水率計測周期でない場合はステップ
１２４，１３０．１３２．１３４を繰り返す。

次にステップ１１４，１１６又はステップ１３２からス
テップ１１８へ移行した場合、乾燥４！Ｊｉｏの運転は
一時的に停止され、ステップ１３６へ移行する。ステッ
プ１３６では目標含水率Ｇａは記憶されたまま再度目標
含水率をＧｃとして読み込む０次にステップ１３８へ移
行し記憶された目標含水率Ｇａと改めて設定された目標
含水率Ｇｃに変化があるか否かが判断され、目標含水率
Ｇｃが目標含水率Ｇａよりも高く設定された場合と変化
がない場合には、乾燥機ｌＯを再起動させる必要がない
と判断し、ステップ１４０へ移行する。ステップ１４０
では乾燥機１０の再起動スイッチ４４の作動状態が判断
されこの再起動スイッチ４４がオン（例えば穀物の放置
によって穀物の含水率Ｇｉが高くなり、再度目標含水率
Ｇａへと戻したい時にオン）の場合はステップ１４２へ
移行し、オフの場合はステップ１３６へ移行する。

また、ステップ１３８で目標含水率Ｇｃが目標含水率Ｇ
ａよりも低く設定された場合にも乾燥機１０を再起動さ
せる必要があると判断されステップ１４２へ移行する。

ステップ１４２では新たにタイマの設定時間が読み込ま
れステップ１４４へ移行し目標含水率Ｇｃが目標含水率
Ｇａとされた後、ステップ１０５へ移行し乾燥運転が再
開する。

ここで、ステップ１１８で乾燥機１０の運転が停止され
た場合に運転停止時の穀物の含水率Ｇｉは消去されてお
らず、記憶されたままの状態であるので乾燥機１０は運
転停止時に継続された゛条件に基づいて運転が再開され
ることになる。

従って、乾燥機１０は最大出力で運転が再開することが
なく、過乾燥による穀物の胴割れ等の不良が生じること
はない。

また、乾燥機１０の設定時間のタイムアツプ又は目標含
水率到達では完全に停止されず、所謂ポーズ状態で保持
されるので、穀物乾燥状態の微調整が容易となり、乾燥
効率が向上されると共に製品の品質も向上される。

次に穀物の含水率計測が２回目以降、すなわちステップ
１３４で含水率計測周期となった場合の制御を説明する
。

ステップ１３４で含水率計測周期となるとステップ１０
３へ移行し穀物の含水率Ｇｉが計測される。以下前述の
如く、ステップ１０４及びステップ１０５を経てステッ
プ１０６へ移行し１次いでステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では穀物の初期含水率Ｇ□と目標含水率
Ｇａとの差が求められ、ステップ１４６へ移行する。ス
テップ１４６では前回の含水率計測時から今回の含水率
計測時までの間隔時間と前記ステップ１１０で求めた含
水率の差により乾減率ｍｉが算出され、次いでステップ
１４８で実施例の構成で示した（３）式に従い含水率計
測周期Ｔｉが算出される。Ｔｉが算出されるとステップ
１１４へ移行し前述の制御を繰り返す、なお、本実施例
のフローチャート図には図示されていないが、含水率計
測周期Ｔｉ算出時に穀物切換スイッチ３３の設定に基づ
いた穀物の種類係数ａ及び温度設定スイッチ２７に基づ
いた穀物張込量係数すを読み込み、これらの係数で補正
してもよい、この場合、実施例の構成で示した（４）式
に従い含水率計測周期Ｔｉが算出される。

ここで、第５図に示される如く、穀物の種類係数ａ及び
張込量係数すの変化で特性曲線の勾配は変化されない。

このように、本実施例では穀物の初期含水率Ｇｉ又はこ
の初期含水率Ｇｉと含水率計測周期により得られる乾減
率の両方に基づいて次回の含水率計測周期を算出してい
るので、予め所定時間間隔を定めて制御する場合に比べ
含水率計測時数が少なくて済む、また、目標含水率到達
による自動停止精度も向上される。

なお、本実施例では含水率特性周期Ｔｉの算出式を穀物
の種類係数ａ及び張込量係数すを考慮した場合に前記（
４）式により求めたが、下式による算出としてもよい。

Ｔ　ｉ　＝　ａ　１１ｂ　（Ｋｔ　　Ｃ０１−Ｇａ）−
に２ｍ１）　　　（８） ここに、ａ：穀物種類係数 ｂ：張込量係数 この（６）式の特性は第６図（Ａ）及び（Ｂ）に示され
る如く、穀物の種類係数ａ及び張込係数すで補正しない
場合は前記（３）式と同一であるが、この（６）式の場
合、穀物の種類係数ａ及び張込係数す変化で補正すると
特性曲線の勾配が変化することになる。

なお、この（６）式を用いて次回の含水率計測周期を求
める場合において、２回目の計測周期は前記（１）式に
よって求めることになる。これを穀物の種類及び張込量
で補正する場合は穀物種類係数ａ及び張込量係数すをそ
れぞれ積算すればよい。

また、本実施例でタイマ制御と比較制御とを併用して乾
燥機１０の運転制御を行なったが、タイマを連続とすれ
ば含水率による比較制御のみでの制御が可能である。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係る穀物含水率自動計測方法
では、含水率計測装置の計測周期を穀物の少なくとも初
期状態に基づいて決定し、最適な測定回数が得られると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は穀物乾燥の内部構造を示す正面図、第２図は操
作盤の正面図、第３図は乾燥制御のフローチャート図、
第４図は従来の乾燥制御による含水率特性の一例を示す
時間−含水率特性図、第５図（Ａ）は本実施例に係る含
水率−含水率計測周期特性図、第５図（Ｂ）は本実施例
に係る乾減率−含水率特性図、第６図（Ａ）は含水率計
測周期の他の算出方法に係る含水率−含水率計測周期特
性図、第６図ＣＢ）は含水率計測周期の他の算出方法に
係る乾減率−含水率特性図である。 １０・・・乾燥機、 ３２・φ・含水率検出装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）穀物を循環しながら乾燥する穀物乾燥機の穀物循
   環経路の途中に配設された含水率計測装置を用いて穀物
   含水率を自動計測するにあたって、少なくとも穀物の初
   期含水率と目標含水率との差に基づいて含水率計測周期
   を算出し、算出された含水率計測周期で穀物含水率を計
   測することを特徴とした穀物含水率自動計測方法。
2. （２）前記含水率計測周期は乾燥機内へ収容される穀物
   の張り込み量及び穀物の種類の少なくとも一方で補正し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の穀
   物含水率自動計測方法。
3. （３）前記含水率計測周期を穀物の初期含水率と目標含
   水率との差と、乾減率とに基づいて定めたことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項又は（２）項記載の穀物
   含水率自動計測方法。