Kinijoje dėl netobulų vandens aptikimo būdų saugojimo ir transportavimo metu dėl per daug drėgmės supuvusios dešimtys milijardų kilogramų grūdų sukelia didžiulius nuostolius. Todėl grūdų drėgmė visada buvo labai svarbus kokybės rodiklis, kurį namuose ir užsienyje kontroliuoja grūdų sektorius.
Grūdų vanduo pagal fizikines savybes yra padalijamas į laisvą (laisvą) vandenį ir į kombinuotą (krištolo vandenį). Laisvasis vanduo yra vanduo, kuris fizinės adsorbcijos būdu yra kondensuotas kapiliaruose ir molekulių tarpsluoksniuose grūdų grūduose: surištas vanduo yra vanduo, kuris chemiškai adsorbuojamas grūdų ląstelėse ir grūdų molekulinėse struktūrose. Laisvas vanduo turi bendrąsias paprasto vandens savybes ir daro didelę įtaką grūdų kokybei. Grūdų drėgmė reiškia laisvo vandens kiekį.
Yra tiesioginiai ir netiesioginiai drėgmės nustatymo metodai.
Tiesioginis būdas yra grūdų drėgmės pašalinimas džiovinimo ar cheminiais metodais ir absoliutus drėgmės kiekis mėginyje. Šis metodas turi aukštą aptikimo tikslumą, tačiau yra daug laiko ir netinkamas aptikti internete.
Netiesioginis metodas yra nustatyti vandens kiekį medžiagoje, nustatant fizinį medžiagos dydį (pvz., Elektrinį laidumą, dielektrinę konstantą ir kt.). Tokie metodai paprastai yra greiti, lengvai įgyvendinami aptikimo internete būdai ir turi geras tobulinimo ir panaudojimo perspektyvas.
Grūdų drėgmės matavimo technologija netiesioginiu metodu
Laidumo tipo drėgmės matuoklis yra suprojektuotas remiantis principu, kad objekto laidumas ar nuolatinė srovė keičiasi atsižvelgiant į jo vandens kiekį, o objekto vandens kiekį nustato pagal laidumo pokyčius. Privalumas yra tas, kad mechanizmas yra paprastas, greitas reagavimo greitis, o išlaidos yra mažos. Trūkumas yra tas, kad paprastai grūdus reikia sumalti ir įspausti į fiksuoto dydžio ir formos varžą. Laiko būsena taip pat turės įtakos aptikimo tikslumui.
Talpos metodas suprojektuotas naudojant skirtingų medžiagų dielektrinės konstantos skirtumą. Kambario temperatūroje vandens dielektrinė konstanta yra didesnė nei kitų medžiagų (vanduo yra 81, o grūdai yra apie 2–5). Didėjant medžiagos vandens kiekiui, didėja ir dielektrinė konstanta. Taigi, jei aptinkama medžiagos dielektrinė konstanta, drėgmės kiekį medžiagoje galima apskaičiuoti. Priklausomai nuo matuojamos medžiagos, kondensatoriaus elektrodo struktūra taip pat skiriasi. Daugiausia yra elektrodų struktūrų, tokių kaip plokščia plokštė ir cilindras. Talpumo metodas naudojamas bekontakčiam aptikimui, kuris yra labai patikimas, paprastas, ekonomiškas ir lengvai prižiūrimas. Jis gali būti naudojamas tikrinimui internetu ir yra tinkamas dideliam vandens kiekiui nustatyti. Trūkumai yra daug įtakojančių veiksnių ir sudėtingi duomenys. Tarp grūdų drėgmės matuoklių buvusioje Sovietų Sąjungoje talpos metodu buvo aptikta 43 proc. Šiuo metu aptikimo tikslumas gali siekti 0,5%, o aptikimo laikas yra mažesnis nei 5 min.
Infraraudonųjų spindulių absorbcijos drėgmės matuoklio teorinis pagrindas yra Alaus dėsnis. Drėgmė turi stiprią ilgosios infraraudonosios spinduliuotės absorbcijos juostą, esant 1,649 m arba 1,94 / zm. Kadangi medžiagos kiekis vandenyje yra skirtingas, taip pat skiriasi ir absorbuota energija konkrečiam spinduliuotės bangos ilgiui. Kol matuojamas sugertis, vandens kiekį galima nustatyti. Konkretūs metodai apima atspindžio metodą, projekcijos metodą ir sudėtinį atspindžio projekcijos metodą. Maisto drėgmei nustatyti daugiausia atspindi. Jis turi nekontakto, greito greičio, nuolatinio aptikimo, didelio aptikimo diapazono, aukšto tikslumo, gero stabilumo ir tt pranašumus, be to, jis gali išmatuoti laidžių medžiagų drėgmę aukščiausiu 0,1% tikslumu; trūkumas yra tas, kad tam įtakos turi mėginio forma, tankis ir storis bei kiti poveikiai, sunku nustatyti vidinę medžiagos drėgmę, o įrangos kaina yra palyginti aukšta.
Mikrobangų metodu naudojama aukšto dažnio energija, norint apskaičiuoti drėgmės vertę pasikeitus energijos nuostoliams, kuriuos sukuria mėginys. Vandens dielektrinė konstanta, palyginti su grūdais, yra ypač aukšta, o UHF diapazonas yra didžiausias. Jo pranašumas yra nekontaktinis matavimas, kuris gali nustatyti absoliučią drėgmės vertės vertę ir nuolatos nustatyti tinkle. Trūkumas yra tas, kad dėl formos, tankio, storio ir kt., Instrumento struktūra yra sudėtinga, o kaina yra aukšta.
Neutronų drėgmės matuoklis veikia molekulinio sklaidos principu. Naudojant neutronų šaltinį, galintį spinduliuoti greitus neutronus, skleidžiami greiti neutronai susitinka su medžiaga, kurioje yra vandenilio branduoliai, ir jie susiduria vienas su kitu, kad sulėtėtų iki lėtų neutronų. Pagal išmatuotą lėtų neutronų tankį galima žinoti. Bendras vandenilio kiekis naudojamas medžiagos vandens kiekiui apskaičiuoti. Tai yra sudėtingesnis on-line drėgmės detektorius, kuris gali tiksliai aptikti nepažeisdamas medžiagos struktūros ir nepaveikdamas normalios medžiagos eksploatacijos. Neutronų drėgmės matuokliui yra rankinio kalibravimo trūkumai ir nestabilus vandenilio išsibarstymas.