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谷類物料在烘干機(jī)內(nèi)的導(dǎo)電特性分析

發(fā)布時間:2012-06-05
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  曾以為付出多少就會擁有多少,曾以為只要努力就不會留有遺憾,可惜現(xiàn)實太過寒冷,真的不想長大,不想面對那些無助的風(fēng)風(fēng)雨雨。習(xí)慣了在翅膀下長大,也曾一路高歌少年壯志不言愁!可當(dāng)自己一個人面對時才發(fā)現(xiàn),現(xiàn)實沒有想象中的可愛。不敢相信所有的人為何總要互相傷害?我不明白自己是不是也在慢慢變壞……­

  在烘干機(jī)內(nèi)完全干燥的谷物、種子、油料等介質(zhì)可視為絕緣體,其阻抗趨于無窮大。谷物、油料、藥品等含水介質(zhì)在外施幅值不變的中高 頻率電信號作用下,其電導(dǎo)率隨激勵的頻率變化而變化。據(jù)相關(guān)資料,稻谷、小麥、大米等含水介質(zhì)的“阻抗一頻率”特性有:

  1)當(dāng)激勵信號的頻率較低時,介質(zhì)的阻抗隨頻率增加而急劇降低;在中間頻帶,阻抗值最小,隨頻率的變化較小;頻率繼續(xù)升高,阻抗值 隨之緩慢增加,即:在一定頻率范圍內(nèi),介質(zhì)的“阻抗~頻率”關(guān)系呈浴盆曲線狀。

  2)試料的品種不同,浴盆效應(yīng)的邊沿頻率也不同,但各種谷物在100~250kHz范圍內(nèi)基本呈最低阻抗?fàn)顟B(tài),施加這一頻帶的激勵信號,可 以獲得較大的與含水介質(zhì)的水分含量成正比的電流檢測信號。

  3)谷物的阻抗與籽粒結(jié)構(gòu)有關(guān),籽粒有殼體的谷物阻抗較大。稻谷有纖維素和礦物質(zhì)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)堅硬、高度木質(zhì)化的谷殼的阻抗值較大。 小麥有纖維素和干纖維組成的皮層,其阻抗較稻谷小,但比只有果實的大米阻抗要大。

  由于谷物介質(zhì)的“阻抗一頻率”關(guān)系呈浴盆曲線狀,對傳感器施加100~250kHz的激勵信號,以獲得相應(yīng)響應(yīng)信號就可以測量出被測谷物的 水分。

  在實際電路中,電容的測量方法主要有電橋法、諧振回路法、充放電法等。在軟件的處理上,可根據(jù)所測谷物含水率分布和所用單片機(jī)系 統(tǒng)主頻選用頻率測量或周期測量。一般而言,測頻法在高頻端具有較高的測量精度,測周法在低頻端具有較高的測量精度。從輸入、輸出信號 情況看,常用的測量方法有:

  一是施加固定頻率信號,測量響應(yīng)的信號強(qiáng)度計算出電容值或水分值;

  二是施加自激信號,測量響應(yīng)的頻率,從 而計算出電容值或水分值。顯然后一種方法比較容易實現(xiàn),但具有一定的測量誤差,此測量誤差可以通過分段標(biāo)定修正的方法進(jìn)行有效控制。

  本研究采用后一種方法,通過測量響應(yīng)頻率進(jìn)行水分的測量。

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