電容式谷物水分傳感器探頭研制取得重大進展

　　糧食的安全儲藏是關(guān)系到國計民生的重大戰(zhàn)略問題，它直接影響到糧食質(zhì)量和糧食的市場生命力。為了確保谷物安全貯存，必須將收獲后的谷物及時干燥，將谷物水分降至安全貯藏標(biāo)準(zhǔn)。作為谷物水分傳感器重要部分的探頭技術(shù)發(fā)展相對較慢?，F(xiàn)有谷物水分傳感器平行極板探頭存在安裝難度大、高水分測量精度低等問題?！掇r(nóng)業(yè)工程學(xué)報》2010年第2期發(fā)表了《電容式谷物水分傳感器平面探頭的研制》，文章作者對在線谷物水分傳感器的探頭進行了改進，研究設(shè)計了新型的電容式谷物水分傳感器平面探頭。試驗結(jié)果表明：該傳感器有較高的測量精度和較大的適應(yīng)范圍。
　　文章第一作者為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院楊柳副教授。
　　改進后的新型谷物水分傳感器平面極板探頭由驅(qū)動電極、感應(yīng)電極、基片、絕緣層等組成。并使設(shè)置的保護電極與感應(yīng)電極等電位，從而減小了干擾和寄生電容的影響。感應(yīng)電極在安裝時，和谷物干燥機械結(jié)合為一體，因此，可認(rèn)為感應(yīng)電極的寬度是無窮大。
　　作者還提出了平面極板探頭結(jié)構(gòu)的二維模型和設(shè)計參數(shù)，并采用有限元法分析了平面極板探頭的電場強度和電場能量的分布規(guī)律，在此基礎(chǔ)上給出了平行極板探頭設(shè)計尺寸的優(yōu)選方案。
　　以小麥為樣本，經(jīng)多次重復(fù)試驗，試驗結(jié)果表明：該傳感器有較高的測量精度和較大的適應(yīng)范圍，傳感器測量水分的誤差為±1.5％，測量水分范圍可達到6％～36％，測量溫度范圍-10～80℃。
　　與傳統(tǒng)的傳感器探頭相比，改進后的新型谷物水分傳感器探頭減少了雜散電容及其他干擾的影響。提高了水分測量精度，降低了安裝難度。完全滿足目前國內(nèi)外谷物干燥系統(tǒng)的控制精度和對環(huán)境溫度的要求。