På grund av ofullkomliga vattendetekteringsmetoder räknas i Kina tiotals miljarder kilo spannmål under lagring och transport på grund av för mycket fuktinnehåll, vilket orsakar stora förluster. Därför har kornfuktighet alltid varit en mycket viktig kvalitetsindikator som kontrolleras av spannmålssektorn hemma och utomlands.
Vatten i säd delas upp i fritt vatten (fritt vatten) och kombinerat vatten (kristallvatten) beroende på fysiska egenskaper. Fritt vatten är vattnet som kondenseras i kapillärerna och molekylära mellanrummen i kornkorn genom fysisk adsorption: bundet vatten är vattnet som adsorberas i kornceller och kornmolekylstrukturer genom kemisk verkan. Fritt vatten har de allmänna egenskaperna för vanligt vatten och har en viktig inverkan på kvaliteten på spannmål. Kornfuktighet avser innehållet i fritt vatten.
Det finns direkta och indirekta metoder för att upptäcka fukt.
Den direkta metoden är att direkt avlägsna fukten i kornet genom torkning eller kemiska metoder och detektera provets absoluta fuktinnehåll. Denna metod har hög upptäcktsnoggrannhet, men är tidskrävande och passar inte för online-upptäckt.
Den indirekta metoden är att bestämma ett ämnes vatteninnehåll genom att detektera ämnets fysiska mängd (såsom elektrisk konduktivitet, dielektrisk konstant osv.). Sådana metoder är generellt snabba, enkla att implementera online-upptäckt och har goda förutsättningar för utveckling och användning.
Mätningsteknologi för korn med indirekt metod
Fuktmätaren av konduktivitetstypen är utformad utifrån principen att konduktiviteten eller DC-motståndet för ett objekt förändras med dess vatteninnehåll, och detekterar vatteninnehållet i objektet baserat på förändringen i konduktivitet. Fördelen är att mekanismen är enkel, svarshastigheten är snabb och kostnaden är låg. Nackdelen är att det i allmänhet är nödvändigt att slipa kornet och pressa det i en bestämd storlek och formmotstånd. Tillståndet vid tiden kommer också att påverka upptäckt noggrannhet.
Kapacitansmetoden är utformad med hjälp av skillnaden i dielektrisk konstant för olika ämnen. Vid rumstemperatur är den dielektriska konstanten för vatten större än för andra ämnen (vatten är 81 och korn är cirka 2 till 5). När vatteninnehållet i ett ämne ökar ökar också den dielektriska konstanten. Därför, om ämnets dielektriska konstant detekteras, kan fukthalten i ämnet beräknas. Beroende på ämnet som mäts är kondensatorns elektrodstruktur också annorlunda. Det finns huvudsakligen elektrodstrukturer som platt platta och cylinder. Kapacitansmetoden använder icke-kontaktdetektering, som har hög tillförlitlighet, enkelt och ekonomiskt och enkelt underhåll. Det kan användas för online-inspektion och är lämpligt för att upptäcka högt vatteninnehåll. Nackdelarna är många påverkande faktorer och komplexa data. Bland kornfuktmätarna i fd Sovjetunionen upptäcktes 43% med kapacitansmetoden. För närvarande kan detekteringsnoggrannheten nå 0,5%, och detekteringstiden är mindre än 5 minuter.
Den teoretiska grunden för den infraröda absorptionsfuktmätaren är Beer's lag. Fukt har ett starkt absorptionsband för lång infraröd strålning vid 1.649 m eller 1,94 / zm. Eftersom vatteninnehållet i ett ämne är annorlunda är den absorberade energin för en specifik våglängd för strålning också annorlunda. Så länge absorbansen mäts kan vatteninnehållet bestämmas. Specifika metoder inkluderar reflektionsmetod, projektionsmetod och komposittyp av reflektionsprojektion. Används för livsmedelsdetektering är främst reflekterande. Det har fördelarna med ingen kontakt, snabb hastighet, kontinuerlig detektering, stort detekteringsområde, hög noggrannhet, god stabilitet etc. och det kan mäta fuktigheten i ledande material med den högsta noggrannheten på 0,1%; nackdelen är att det påverkas av provets form, densitet och tjocklek. Och andra effekter är att det är svårt att upptäcka ämnets inre fukt, och utrustningspriset är relativt högt.
Mikrovågsmetoden använder ultrahög frekvensenergi för att beräkna fuktvärdet genom förändringen i energiförlust genererad av provet. Vatten har en särskilt hög dielektrisk konstant jämfört med spannmål, och det finns en maximal dielektrisk förlust i UHF-intervallet. Dess fördel är mätning utan kontakt, som kan upptäcka det absoluta värdet på fuktinnehållet och kontinuerligt kan upptäcka online. Nackdelen är att på grund av formen, densiteten, tjockleken etc. är instrumentstrukturen komplex och priset högt.
Neutronfuktmätaren fungerar enligt principen om molekylspridning. Med hjälp av en neutronkälla med förmåga att avge snabba neutroner möts de utsända snabba neutronerna med materialet som innehåller vätekärnor, och de kolliderar med varandra för att bromsa ner till långsamma neutroner. Enligt den uppmätta tätheten för långsamma neutroner är det möjligt att veta Den totala mängden väte används för att beräkna ämnets vatteninnehåll. Det är en mer avancerad fuktdetektor online, som kan upptäcka exakt utan att skada materialstrukturen och påverka materialets normala drift. Neutronfuktmätaren har nackdelarna med manuell kalibrering och instabil spridning av väte.