水分检测装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于检测谷物的水分含量的水分检测装置。


背景技术：

2.迄今为止，对于这类水分检测装置已知的有，例如其设置在用于对谷物进行干燥的谷物干燥机上，通过对存储的谷物中的部分谷粒进行水分含量的检测而得到谷物的水分含量，并由此来掌握谷物的干燥程度的水分检测装置(例如，参见专利文献1)。
3.水分检测装置具有：具备成对的锟筒、以及用于对此成对的锟筒之间的电阻值进行检测的检测单元的水分检测系统。水分检测装置是通过用水分检测系统中成对的锟筒的外周面将谷粒碾碎后，再采用电学方法，即用检测单元对这一对锟筒间的电阻值进行检测来对被碾碎的谷粒的水分含量进行检测的。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：特许第6127584号专利


技术实现要素：

7.发明所要解决的技术问题
8.由于所检测的电阻值会因受到谷物温度的影响而发生变化。因此，对于水分检测装置而言，仅仅将谷物中部分谷粒碾碎，并对其电阻值进行检测是无法准确地检测出谷物的水分含量的。鉴于此，水分检测装置可基于谷物的温度，对谷物的水分含量进行补偿。
9.然而，对于大部分谷物干燥机而言，水分检测装置中的水分检测系统是设置在谷物干燥机上设有向上下方向延伸的谷物提升器的那个侧面的下方的。而用于检测谷物温度的温度传感器则是设置在谷物导流筒的内部的，其中，谷物导流筒是用于将从设置在谷物干燥机下方的谷物汇集区输送来的谷物送向谷物提升器的。
10.因此，对于水分检测装置而言，需要将线路从水分检测系统延长至谷物导流筒内的温度传感器处，以将水分检测系统和温度传感器连接起来。这种水分检测装置，工作人员在对水分检测系统和温度传感器进行电路接线时其施工比较繁琐。
11.此外，在谷物提升器内并没有可供对谷物的温度直接进行检测所用的足够量的谷物。因此，无法基于谷物提升器内的谷物的温度来对谷物的水分含量进行准确的补偿。
12.由此可知，对于以往的水分检测装置来讲，如果不进行繁琐的电路接线施工就无法对谷物的水分含量进行准确的检测，因此无法实现通用性较高的水分检测装置。
13.解决技术问题的技术方案
14.为解决上述技术问题，本发明提供一种用于检测谷物的水分含量的水分检测装置，其特征为：其具有用于对谷物所经过的区域的温度进行检测的温度传感器、以及用于对由此区域经过的谷物中的部分谷粒的水分含量进行检测的水分检测单元；其中，水分检测单元可基于通过温度传感器所检测到的温度对所检测到的谷粒的水分含量进行补偿。
15.发明的效果
16.基于本发明的水分检测装置，由于其具有可对谷物由此经过时的温度进行检测的温度传感器，所以不再有因需要工作人员对水分检测系统和温度传感器进行电路接线而导致施工比较繁琐的问题。此外，基于本发明的水分检测装置，无论谷物的量有多少，都可对谷粒的水分含量进行更加准确的检测。即，基于本发明的水分检测装置，由于可在不必进行繁琐的电路接线施工的情况下就可对谷物的水分含量进行准确的检测，因此可实现通用性较高的水分检测装置。
附图说明
17.图1是示出本发明的一个实施方式中的谷物干燥机的结构示意图。
18.图2是水分检测装置的整体立体图。
19.图3是水分检测装置的侧面剖面图。
20.图4是水分检测装置的正面剖面图。
21.图5是用于说明水分检测单元的示意图。
具体实施方式
22.图1至图5仅示出了本发明的一个实施方式。
23.如图1所示，本发明的水分检测装置10设置于谷物干燥机1上。谷物干燥机1具有：用于存储谷物的储粮区2；用于对谷物进行干燥的干燥区3；用于将从干燥区3落下的谷物汇集起来的谷物汇集区4；用于将汇集在谷物汇集区4的谷物送回到储粮区2的谷物提升器5；以及用于将谷物从谷物汇集区4送向谷物提升器5的谷物导流筒7。
24.储粮区2位于接近谷物干燥机1上端的位置，且谷物将被存储于此。
25.干燥区3设置于储粮区2的下方，并利用例如远红外线或热风，对经循环作业而由储粮区2落下的谷物进行加热，由此降低谷物中所含的水分。
26.谷物汇集区4设置于干燥区3的下方，并将经循环作业而由干燥区3落下的谷物汇集到一起。
27.谷物提升器5是沿着储粮区2、干燥区3以及谷物汇集区4的侧面向上下方向延伸而设的，其将汇集于谷物汇集区4的谷物向上方输送，并将其排向储粮区2的上方。此外，谷物提升器5的下端设有进料口6，其是用于向谷物干燥机1投入要进行干燥的谷物的。由进料口6投入的谷物通过谷物提升器5而被输送到上方，并被排向储粮区2的上方。除此之外，谷物提升器5的上端设有，用于将收容于其内部区域的谷物排出的排出单元。
28.如图1所示，谷物导流筒7设置于与谷物汇集区4的右端相接的位置。谷物导流筒7形成了将谷物从谷物汇集区4送向谷物提升器5的送料通道。谷物汇集区4具有将落下的谷物向谷物导流筒7输送的输送系统401。输送系统401具有从旋转轴螺旋凸出的凸齿，且通过此凸齿的旋转将落下的谷物由左侧向右侧输送，如图1所示。由此，谷物由谷物汇集区4输送向谷物导流筒7，并由谷物导流筒7送向谷物提升器5。
29.如此组成的谷物干燥机1，是以储粮区2、干燥区3、谷物汇集区4、谷物导流筒7以及谷物提升器5的顺序对谷物进行循环的。
30.本发明的水分检测装置10设置于向上下方向延伸的谷物提升器5的侧面下端，即，
设置于谷物干燥机1的一个侧面的下端。水分检测装置10每隔一段时间对谷物的水分含量即对输送到谷物提升器5上端的谷物中的部分谷粒的水分含量进行一次检测。
31.其中，在本实施方式中，“水分含量”可指“水分的重量”、“水分的体积”、谷粒中水分的重量相对谷粒整体重量的比例(成数)即“水分的重量比”、以及谷粒中水分的体积相对于谷粒整体体积的比例(成数)即“水分的体积比”中的任一项。
32.谷物干燥机1在对谷物进行干燥期间，当其检测到通过水分检测装置10检测到的谷粒的水分含量已经达到预设的水分含量时，可停止干燥区3、谷物汇集区4以及谷物提升器5的作业。
33.如图2至图4所示，水分检测装置10具有：形成为从谷物提升器5的侧面凸出的壳体20；设置于壳体20内部，并用于检测谷粒的水分含量的水分检测系统30；以及用于向水分检测系统30提供谷粒的谷粒提供系统40。
34.如图2所示，壳体20为向上下方向延伸的盒体形状。如图3所示，壳体20是以其第一侧面21面向谷物提升器5的朝向安装在谷物提升器5的侧面上的。壳体20的底面22是从与第一侧面21相对的第二侧面23朝着第一侧面21向下倾斜的。在与壳体20的第一侧面21相邻的第三侧面24上设有可供从外部查看壳体20内部的观察窗24a。
35.如图4所示，壳体20的内部由隔离壁26隔离为，靠近第三侧面24的第一区域20a和靠近与第三侧面24相对的第四侧面25的第二区域20b。在壳体20的第一侧面21位于第一区域20a的上端处设有用于投入谷粒的摄入口21a。此外，如图4所示，壳体20的第一侧面21位于第一区域20a的下端处设有排出口21b，其用于将已经被水分检测系统30检测完水分含量的谷粒排出。
36.如图3和图4所示，水分检测系统30具有：用于对谷粒进行碾压,并根据要进行水分含量检测的谷粒的大小分别设置的多个水分检测单元31；作为驱动多个水分检测单元31的动力源的电机32；以及用于将电机32的驱动力传递给多个水分检测单元31的驱动力传递系统33。
37.多个水分检测单元31具有：受到电机32的驱动力而被驱动的第一旋转轴31a以及第二旋转轴31b；被第一旋转轴31a支撑的第一锟筒31c以及被第二旋转轴31b支撑的第二锟筒31d和第三锟筒31e；以及用于对第一锟筒31c和第二锟筒31d之间或第一锟筒31c和第三锟筒31e之间的电阻值进行检测的检测单元31f。
38.如图4和图5所示，壳体20的内部设有用于控制水分检测装置10的电路板31g。电路板31g是通过用螺栓等固定元件将其固定在从壳体20的第一侧面21以与其垂直的方向凸出的支撑元件34a，34b上而得到支撑元件34a，34b的支撑的。电路板31g上设有检测单元31f。
39.第一旋转轴31a和第二旋转轴31b均为金属质地，如图4和图5所示，在第一区域20a中，与其分别对应的中心轴在水平方向以并列的方式平行而设。第一旋转轴31a和第二旋转轴31b各自的一端可转动地支撑在隔离壁26上。
40.第一锟筒31c为固定于第一旋转轴31a外周的金属质地的圆筒形元件。第一锟筒31c的外周面是经滚压式的滚花加工的，例如是网纹等。此外，在第一锟筒31c的临近处设有用于清除附着在第一锟筒31c的外周面上的谷粒残渣的旋转刷31c1和刮件31c2。
41.第二锟筒31d为固定于第二旋转轴31b外周的金属质地的圆筒形元件。第二锟筒31d的轴向尺寸约为第一锟筒31c的轴向尺寸的一半。如图4和图5所示，第二锟筒31d的外周
面是经滚压式的滚花加工的，例如是斜纹、直纹等，并由此形成凹槽31d1。凹槽31d1形成为，使稻谷以及小麦等颗粒较小的谷粒在第一锟筒31c的外周面和第二锟筒31d的外周面之间能够被碾碎的深度尺寸。
42.第三锟筒31e为固定于第二旋转轴31b外周的金属质地的圆筒形元件。第三锟筒31e的轴向尺寸约为第一锟筒31c的轴向尺寸的一半，和第二锟筒31d的轴向尺寸大致相同。如图5所示，第三锟筒31e的外周面是经切削式的滚花加工的，例如是斜纹、直纹等，并由此形成凹槽31e1。凹槽31e1形成为，使大豆以及玉米等颗粒较大的谷粒在第一锟筒31c的外周面和第三锟筒31e的外周面之间能够被碾碎的深度尺寸，且要比第二锟筒31d的凹槽31d1的节距更大。
43.如图5所示，第二锟筒31d和第三锟筒31e是顺着第二旋转轴31b的轴向排列的。在本实施方式中，多个水分检测单元31是将第一锟筒31c的外周面与第二锟筒31d的外周面之间作为第一水分检测单元31a，并将第一锟筒31c的外周面与第三锟筒31e的外周面之间作为第二水分检测单元31b的。
44.此外，如图3所示，在第二锟筒31d和第三锟筒31e的临近处设有用于清除附着在第二锟筒31d和第三锟筒31e的外周面上的谷粒残渣的固定刷31d2和刮件31d3。
45.进一步地，多个水分检测单元31各自具有异物清除结构，其用于当有石子或金属片等并不属于谷粒的异物被提供至此时，将异物清除。异物清除结构是通过将第一锟筒31c外周面的一部分、第二锟筒31d和第三锟筒31e的外周面的一部分，或第一锟筒31c、第二滚筒31d以及第三滚筒31e的外周面的一部分切割为平面，即对其进行所谓的d形切割加工而形成的。
46.在多个水分检测单元31处，当驱动第一旋转轴31a和第二旋转轴31b对谷粒进行水分含量的检测时如有异物被提供至此，异物将会卡在锟筒31c、31d、31e间，并使第一旋转轴31a和第二旋转轴31b的旋转受限。在多个水分检测单元31处，当检测到第一旋转轴31a和第二旋转轴31b的旋转受限时，会使第一旋转轴31a和第二旋转轴31b以与其在进行水分检测时的旋转方向相反的方向旋转。由此，使被投入至水分检测单元31的异物在第一锟筒31c和第二锟筒31d之间，或第一锟筒31c和第三锟筒31e之间，通过由d形切割而形成的缝隙下落，以此将其从水分检测单元清除。
47.如图5所示，检测单元31f用于检测连接于第一旋转轴31a的第一检测点31f1和连接于第二旋转轴31b的第二检测点31f2之间的电阻值。在检测单元31f，当第一锟筒31c和第二锟筒31d之间，或第一锟筒31c和第三锟筒31e之间夹有谷粒时，第一检测点31f1和第二检测点31f2之间将形成电路。检测单元31f通过检测第一检测点31f1和第二检测点31f2之间的电阻值，进而对谷粒的水分含量进行检测。此外，检测单元31f还通过用后面所述的方法对所检测到的谷粒的水分含量进行补偿。
48.如图3和图4所示，电机32设置于第一区域20a的上端，且固定于隔离壁26上。
49.如图4所示，电机32的旋转轴与驱动力传递系统33相连接。此外，第一旋转轴31a和第二旋转轴31b与驱动力传递系统33相连接。驱动力传递系统33设置于第二区域20b，且固定于隔离壁26上。
50.如图3所示，谷粒提供系统40具有：用于投入谷粒的进料斗41；形成有用于将进料斗41的内部和多个水分检测单元31分别连通起来的通道42a、42b的连通元件42；以及作为
用于将投入到进料斗41的谷粒在进料斗41内移送至特定的通道处的多个谷粒移送元件的谷粒移送板43。
51.如上所述，壳体20是以其第一侧面21面向谷物提升器5的朝向安装在谷物提升器5的侧面上的。因此进料斗41设置为从壳体20的上端处暴露于谷物提升器5的内部区域。进料斗41为一端封闭且另一端敞开的筒形。进料斗41的一部分通过摄入口21a向谷物提升器5的内部探出，筒形的一端朝向斜下方。进料斗41的另一端的开口在谷物提升器5内且是朝向斜上方的。进料斗41上设有可对另一端的开口的一部分进行封闭的封闭板41a，其用于对由谷物提升器5向进料斗41投入的谷粒的量进行控制。
52.连通元件42为形成有可将进料斗41的一端和多个水分检测单元31的上方连通起来的通道的元件。具体为，从壳体20的第一侧面21侧看时，右侧形成有连通进料斗41和第一水分检测单元31a的第一通道42a，左侧形成有连通进料斗41和第二水分检测单元31b的第二通道42b。
53.如图3所示，在暴露于谷物提升器5的内部区域的第一侧面21上，且是在位于进料斗41正下方的位置设有温度传感器44。温度传感器44例如可由二极管组成。温度传感器44是用于检测谷物提升器5内部区域的温度的温度传感器。当谷物提升器5由下向上输送谷物时，即谷物由下向上经过谷物提升器5的内部区域时，温度传感器44将对此内部区域的温度进行检测。
54.将温度传感器44设置在暴露于谷物提升器5的内部区域的第一侧面21上，且是在位于进料斗41的正下方的位置的原因如下：(1)在将其设置于不同位置所进行的获取温度数据的实验中，在此位置时所获取的温度数据是最优化的；(2)因为在谷物提升器5的内部区域，由下向上经过的谷物和温度传感器44不易发生触碰，所以可防止温度传感器44发生损坏。
55.如图5所示，温度传感器44通过电线等与电路板31g上的检测单元31f连接。由此，可将温度传感器44所检测到的温度数据提供给检测单元31f。
56.当检测单元31f得到设置在进料斗41正下方的温度传感器44所提供的谷物经过谷物提升器5内时的其内部区域的温度数据后，将基于此温度，对通过采用电阻值检测而检测到的谷粒的水分含量进行补偿。
57.其具体为：首先，检测单元31f利用进料斗41正下方的温度传感器44所检测到的谷物经过谷物提升器5内时的其内部区域的温度t
k
，并采用下述(公式1)计算出推算的谷物温度t
g
；
58.t
g
＝at
k
b..(公式1)
59.t
g
：推算的谷物温度，t
k
：谷物经过谷物提升器5内时的其内部区域的温度，a，b：基于实验数据的常数
60.然后，检测单元31f采用下述(公式2)，对通过采用电阻值检测而检测到的谷粒的水分含量进行补偿。
61.补偿后的谷粒水分含量＝补偿前的谷粒水分含量 a..(公式2)a：基于推算的谷物温度t
g
的补偿值
62.由此可知，水分检测装置10利用通过其自身具备的温度传感器44检测到的谷物经过谷物提升器5内时的其内部区域的温度，并通过采用上述(公式1)和(公式2)，对谷粒的水
分含量进行补偿。即，水分检测装置10不必直接检测谷物的温度，通过利用谷物经过谷物提升器5内时的其内部区域的温度，即可对谷粒的水分含量进行更加准确的检测。因此，基于水分检测装置10，不必再从水分检测系统处将电线延长至谷物导流筒内的温度传感器处并对其进行连接。由此，基于水分检测装置10，不再有因需要工作人员对水分检测系统和温度传感器进行电路接线而导致施工比较繁琐的问题。
63.并且，因为水分检测装置10在对谷粒的水分含量进行补偿时，利用的是谷物提升器5内部区域的温度，所以无论谷物的量有多少，都可对谷粒的水分含量进行更加准确的检测。
64.综上所述，基于水分检测装置10，因不必进行繁琐的电路接线施工即可对谷物的水分含量进行准确的检测，所以可实现通用性较高的检测装置。
65.在本实施方式中，对第二旋转轴31b上支撑有两个锟筒即第二锟筒31d和第三锟筒31e的例子进行了说明，但不仅限于此。第二旋转轴31b上可支撑有一个锟筒或者三个以上的锟筒。
66.符号说明
67.1：谷物干燥机；10：水分检测装置；31：水分检测单元；31f：检测单元；31g：电路板；31a：第一水分检测单元；31b：第二水分检测单元；41：进料斗；44：温度传感器。