專利名稱：糧食水分多點在線檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于糧食烘干過程中對糧食水分在線實時檢測的電腦化儀器。
隨時檢測糧食在烘干過程中各位置處的水分值，以便及時調(diào)整烘干速度，保證其生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，提高糧食烘干質(zhì)量等級是非常重要的技術(shù)措施，也是當前生產(chǎn)的迫切需要。用人工采取糧食樣品，憑經(jīng)驗或采用人工烘箱法測出糧食水分值的方法雖簡單，但費工費時，遠不能及時監(jiān)測和滿足糧食在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中快速測定的要求?，F(xiàn)在市場上的各種糧食水分檢測儀，雖然能進行糧食水分的快速檢測，但仍需在烘干機處取樣，在室內(nèi)檢測，不能在室外、烘干機上直接進行測量，做不到實時在線快速測定出糧食在烘干過程中各個不同位置的水分值。近年來，我國的山東工程學院、哈爾濱工業(yè)大學等單位開展了烘干機糧食水分在線檢測方面的研究，取得了進展，但該成果只能進行在線一點檢測，無法承擔多點在線檢測，因此其推廣應(yīng)用受到限制。
本實用新型的目的就是提供一種糧食水分多點在線檢測儀，該儀可根據(jù)糧食在烘干機內(nèi)烘干過程中需要監(jiān)測水分的測點位置安裝多個傳感器，通過這些傳感器將其各測點糧食水分變量轉(zhuǎn)換成電信號，利用信號電纜遠距離傳送到儀器主機，操作人員通過主機數(shù)字顯示器直接觀測到各測點糧食水分和糧溫，可隨時設(shè)置或修改內(nèi)部時鐘，并可在任意時刻通過打印機輸出此時刻前24小時的生產(chǎn)報表，實現(xiàn)糧食烘干過程的在線實時、多點水分檢測，達到測量迅速準確、安裝使用方便、保證烘干質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源的目的。
本實用新型的基本設(shè)計是，該儀包括多個傳感器總成、以及主機和信號電纜三部份，每個傳感器總成均由配有AD590溫度傳感器的同心筒式電容傳感器、防堵裝置和包括555多諧振蕩電路、AD590溫度變送電路的信號變送器構(gòu)成，其同心筒式電容傳感器固裝在防堵裝置的蓋板上，位于防堵裝置內(nèi)腔，防堵裝置整體配裝在烘干機測點位置的外壁上，利用信號電纜將主機與傳感器總成接通；信號變送器的多諧振蕩電路由同心筒式電容傳感器、555定時/計數(shù)器、電阻、調(diào)整電位器組成；主機頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路由LM331F/V轉(zhuǎn)換器、電阻、調(diào)整電位器、電容構(gòu)成；多路頻率信號和溫度轉(zhuǎn)換的電壓信號通過4051和4052模擬開關(guān)共同實現(xiàn)多路信號轉(zhuǎn)換；傳感器總成的同心筒式電容傳感器由外極板、內(nèi)極板、支撐柱、分糧尖頭、U型固定架、引線、底座裝配構(gòu)成；防堵裝置整體呈尖頂房型結(jié)構(gòu)，其下端為通口，上端制成屋脊型防堵隔柵，在防堵隔柵上部配裝著可抽拉移動的蓋罩。
本實用新型實現(xiàn)了糧食烘干過程中的在線、實時、同步、多點水分檢測，測量迅速準確，顯示直觀，安裝使用方便，通用化程度高，并具有提高生產(chǎn)效率、保證烘干質(zhì)量、節(jié)省能源的特點。


圖1是糧食水分多點在線檢測儀總體配置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是信號變送器的多諧振蕩電路線路圖；圖3是主機的頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路線路圖；圖4是主機的4052多路頻率信號開關(guān)轉(zhuǎn)換線路圖；圖5是主機的4051多路電壓信號開關(guān)轉(zhuǎn)換線路圖；圖6是傳感器總成的同心筒式電容傳感器結(jié)構(gòu)圖；圖7是圖6俯視圖；圖8是傳感器總成的防堵裝置結(jié)構(gòu)圖；圖9是圖8的側(cè)視圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型最佳實施方案進行詳細描述。糧食水分多點在線檢測儀包括六個傳感器總成1、以及主機2、信號電纜3，其六個傳感器總成1均由配有AD590溫度傳感器的同心筒式電容傳感器4、六個防堵裝置5和包括555多諧振蕩電路、AD590溫度變送電路的信號變送器6構(gòu)成，每一個同心筒式電容傳感器4通過緊固件分別配裝在每一個防堵裝置5的蓋板7上，位于防堵裝置5的內(nèi)腔里，安裝著同心筒式電容傳感器4的防堵裝置5整體分別固裝在每一個測點位置的外壁上，利用信號電纜3將主機2與六個傳感器總成1接通；信號變送器6的多諧振蕩電路是由同心筒式電容傳感器4、555定時/計數(shù)器、電阻R1、電容C6、調(diào)整電位器W1組成，同心筒式電容傳感器4的一端與555定時/計數(shù)器2、6、7腳相連，另一端接地，555定時/計數(shù)器的3腳經(jīng)電容C1與LM331F/V轉(zhuǎn)換器的6腳相接；主機2的頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路由LM331F/V轉(zhuǎn)換器、電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、調(diào)整電位器W2、電容C1、C2、C3組成，頻率信號由LM331F/V轉(zhuǎn)換器的6腳輸入，轉(zhuǎn)換后的電壓信號從1腳輸出，與多路增益調(diào)節(jié)電路相接；主機2的多路頻率信號和溫度轉(zhuǎn)換的電壓信號通過4051和4052模擬開關(guān)共同實現(xiàn)多路信號轉(zhuǎn)換，4052模擬開關(guān)的FOUT1～FOUT8為同心筒式電容傳感器4傳來的輸入頻率信號，SOR和SOC分別為兩路F/V轉(zhuǎn)換的輸入信號端，轉(zhuǎn)換后的信號分別送入4051模擬開關(guān)的F1和F2，4051的AD1～AD6為溫度傳感器AD590轉(zhuǎn)換成電壓信號后的輸入端，AD0為A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器1 4433的輸入端；傳感器總成1的同心筒式電容傳感器4由園筒形的外極板8、與其對應(yīng)的小圓筒形的內(nèi)極板9、以及支撐柱10構(gòu)成，在內(nèi)極板9的上端安裝著分糧尖頭11，在外極板8的外側(cè)面上固定著U型固定架12，引線13的里端焊固在內(nèi)極板9內(nèi)壁上，通過底座14和支撐柱10的內(nèi)孔將引線13的外端引出，與固裝在防堵裝置5蓋板7上的信號變送器6板相接；防堵裝置5的整體呈尖頂房型結(jié)構(gòu)，其下端為通口，上端制有屋脊型防堵隔柵15，在其防堵隔柵15的上方配裝著可抽拉移動的蓋罩16。
使用時，將帶有同心筒式電容傳感器4的防堵裝置5分別安裝在烘干機各測點位置外壁上，通過信號電纜3將其與主機2連通，被測水分點處的糧食通過各測點的同心筒式電容傳感器4的內(nèi)、外極板9、8之間，把電容量的變化轉(zhuǎn)換成頻率變化的電信號，通過信號電纜3遠距離傳送到主機2的頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路和4051、4052模擬開關(guān)多路信號轉(zhuǎn)換，由主機2的電腦進行采樣非線性處理和運算后，各點水分值和溫度值可在顯示器上顯示出來，同時主機可完成年、月、日、時、分的時鐘顯示及設(shè)置，每隔15分鐘，記錄一次，分別記錄各點此時的4個水分數(shù)據(jù)和即時時間，并不斷刷新，可隨時打印輸出前24小時生產(chǎn)報表，完成糧食烘干過程中的在線多點檢測。
權(quán)利要求1.一種用于糧食烘干過程中隨時多點測定并直接快速顯示糧食水分的糧食水分多點在線檢測儀，該儀包括傳感器總成(1)、配有打印機的主機(2)、信號電纜(3)，其特征在于傳感器總成(1)由配有AD590溫度傳感器的同心筒式電容傳感器(4)、防堵裝置(5)和包括555多諧振蕩電路、AD590溫度變送電路的信號變送器(6)構(gòu)成，其同心筒式電容傳感器(4)通過緊固件配裝在防堵裝置(5)的蓋板(7)上，位于防堵裝置(5)的內(nèi)腔里，防堵裝置(5)整體固裝在測點位置的外壁上，利用信號電纜(3)將主機(2)與傳感器總成(1)接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧食水分多點在線檢測儀，其特征在于信號變送器(6)的多諧振蕩電路由同心筒式電容傳感器(4)、555定時/計數(shù)器、電阻R1、電容C5、調(diào)整電位器W1組成，其同心筒式電容傳感器(4)的一端與555定時/計數(shù)器2、6、7腳相連，另一端接地，555定時/計數(shù)器的3腳經(jīng)電容C1與LM331F/V轉(zhuǎn)換器的6腳相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧食水分多點在線檢測儀，其特征在于主機(2)的頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路由LM331F/V轉(zhuǎn)換器、電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、調(diào)整電位器W2、電容C1、C2、C3組成，其頻率信號由LM331F/V轉(zhuǎn)換器的6腳輸入，轉(zhuǎn)換后的電壓信號從1腳輸出，與多路增益調(diào)節(jié)電路相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧食水分多點在線檢測儀，其特征在于主機(2)的多路頻率信號和溫度轉(zhuǎn)換的電壓信號通過4051和4052模擬開關(guān)共同實現(xiàn)多路信號轉(zhuǎn)換，4052模擬開關(guān)的FOUT1～FOUT8為同心筒式電容傳感器(4)傳來的頻率輸入信號，SOR和SOC分別為兩路F/V轉(zhuǎn)換的輸入信號端，轉(zhuǎn)換后的信號分別送入4051模擬開關(guān)的F1和F2，4051的AD1～AD6為溫度傳感器AD590轉(zhuǎn)換成電壓信號后的輸入端，AD0為A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器14433的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧食水分多點在線檢測儀，其特征在于傳感器總成(1)的同心筒式電容傳感器(4)由圓筒形的外極板(8)、與其相對應(yīng)的圓筒形的內(nèi)極板(9)、以及支撐柱(10)構(gòu)成，在內(nèi)極板(9)的上端安裝著分糧尖頭(11)，在外極板(8)的外側(cè)面上固定著U型固定架(12)，引線(13)的里端焊固在內(nèi)極板(9)內(nèi)壁上，通過底座(14)和支撐柱(10)的內(nèi)孔將引線(13)的外端引出，與固裝在防堵裝置(5)蓋板(7)上的信號變送器(6)板相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧食水分多點在線檢測儀，其特征在于傳感器總成(1)的防堵裝置(5)整體呈尖頂房型結(jié)構(gòu)，其下端為通口，上端制有屋脊型防堵隔柵(15)，在其防堵隔柵(15)上方配裝著可抽拉移動的蓋罩(16)。
專利摘要糧食水分多點在線檢測儀屬于糧食水分測量儀器。該儀主要由多個帶有同心筒式電容傳感器、防堵裝置、信號變送器的傳感器總成、帶有頻率/電壓轉(zhuǎn)換電路、多路信號轉(zhuǎn)換電路、多路增益調(diào)節(jié)電路等、及主機、打印機、信號電纜等構(gòu)成,實現(xiàn)了糧食烘干過程中的在線、實時、同步、多點水分檢測,具有測量迅速準確、顯示直觀、隨時打印、安裝使用方便、提高生產(chǎn)效率、保證烘干質(zhì)量、節(jié)約能源的特點。
文檔編號G01N27/22GK2283256SQ9624661
公開日1998年6月3日 申請日期1996年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月13日
發(fā)明者申泰雄, 齊善君, 蔡曉華, 王軍, 王連君, 劉俊杰, 車昕 申請人:黑龍江省農(nóng)業(yè)機械工程科學研究院