测量谷物流含水率声学方法的研究

研究了一种测量流动谷物含水率的声学方法。通过试验,确定了大豆流声信息与含水率的关系。在200～310Hz频率范围内分析了含水率9％～16％时声压与含水率、流量、声源距离、下落高度诸因素的关系,并建立了数学模型。     

利用边缘电场的电容式谷物水分传感器的研究

研制一种利用边缘电场的新型谷物水分传感器。利用主动屏蔽极板从敏感区域聚集电场,以减小杂散电容对传感器测量精度的影响,从而提高了传感器的灵敏度。采用2 MHz左右的振荡器作为测量电路,通过测量振荡器的频率测量被动极板与测量极板之间谷物的介电常数,从而得到谷物的含水率。有限元法分析表明,主动屏蔽极板的采用提高了传感器测量精度和灵敏度。现场及实验室实验结果表明:传感器测量含水率的误差为±1%;测量温度范围0~80℃;传感器安装方便,不需要对干燥机进行较大的结构调整。     

谷物烘干机出粮含水率的在线测量与控制

提出利用介电损失角测量谷物含水率的方法，设计了一种新型电容传感器和由激励电路、选频放大器、相敏波电路、低通滤波电路等组成的检测系统。通过对京４１１小麦的试验建立了谷物含水率与介电损失角正切值之间的分段线性关系。     

含水量对谷物热传导性能的影响

[目的]提高谷物导热系数的测量精度。[方法]采用热线法分别测定4种不同含水率小麦、高粱、水稻、玉米的导热系数,并考察4种谷物含水率与其导热系数的关系。[结果]含水率对4种谷物热传导性能的影响规律基本一致,即各种谷物的导热系数均随含水率的升高而升高;在谷物含水率从5%～20%的变化过程中,小麦、高粱、水稻、玉米的导热系数分别提高了0.072、0.035、0.022、0.027W/（M.K）;4种谷物中,小麦含水率的变化对其导热性能的影响最大。[结论]采用热线法测定谷物导热系数具有简单、快捷、易操作等优点,该方法同样适用于测定其他颗粒材料的导热系数。     

收获机械配套用谷物水分动态测试系统研究

粮食的水分含量是决定其物理、化学和生物特性的重要指标。本文设计制作了一套实现在线测量的电容式谷物水分传感器的机械装置和以TMS320VC5416 DSP芯片和AT89C51单片机为核心的传感器信号处理电路板。通过对利用该装置进行模拟试验获得的大量试验数据的MATLAB分析和拟合,得出谷物水分-频率、温度的最佳拟合方程,并对该方程进行了验证性试验。试验表明,该谷物水分在线测量系统目前可测量谷物含水率范围是8%~25%,误差在1%以内,温度测量范围为16℃~22℃,误差在±0.1℃以内。     

大豆含水率电特性的试验研究

提出了利用介电特性快速测定大豆含水率的方法,并研制了由信号发生器、可变电阻、圆筒式电容测量仪、电子管毫伏表和示波器等组成的测量装置.研究了不同频率下大豆的电特性与含水率之间的关系.结果表明,在1 kHz频率下,大豆含水率与其等效电容值之间的关系曲线图最理想,经拟合得到一个两者之间幂指数表达式,对比试验表明,该测试方法具有较高的精度.     

谷物含水率振动法测量的可行性研究

提出一种振动式谷物水分的测量方法。在特制的实验装置上进行了大豆的振动特性与其含水率的相关性试验,并得出了大豆的含水率与振动频率有着显著的对应关系。     

钳式时差式超声波流量计990LD检漏系统

钳式时差式流量计是利用宽幅电子束振子激励管道中的自然声波导管，以便产生一沿管壁轴向转播的声波。当该声波向前传播的时候，它以宽幅电子束的形式发出穿过液体的声能。这束电子到达管壁的另一侧并且沿此管壁传播，被传感器所接收。声能从上游方向发出时，到达到对传感器所需的传播，比从下游发出时到达对面传感器所需时间长，计量仪就是利用对这个时间差的测量来测量流动速度。钳式时差检漏系统是一系列安全装的现场测量站，它除     

谷物含水率检测方法综述

本文在阅读大量文献的基础上,分析总结了国内外谷物含水率检测方法的原理及特点,并对含水率检测方法的发展趋势做了简要描述。     

谷物颗粒物料等效介电特性的数值模拟#br#

农业物料的电磁效应基础研究在农产品微波辅助应用及器件设计中具有较好的应用价值。针对堆积型谷物颗粒物料提出了集离散元法、有限元法和平均能量法为一体的等效介电特性模拟仿真模型和数值计算方法，采用数值计算和实验测量方法验证了模型的有效性和准确性。结果表明：真实稻谷和模拟稻谷的堆积角误差为0.45%。在谷物颗粒的介电常数(2.0~10.0)、介电损耗因子(0.1~0.9)、微波频率（2.0~11.7 GHz）、湿基含水率(2.0%～19.7%)和体积分数(18.2%～88.0%)计算条件下，采用模拟模型得到的谷物物料等效介电特性的数值结果与实验测量值的最大误差小于5.0%。上述结果可为谷物类农产品的微波加工和非破坏性检测提供依据，为其他不同种类农业散粒体的介电特性模拟研究提供参考。     

颗粒饲料介电特性研究及含水率模型建立

为了探究颗粒饲料的介电特性,实现颗粒饲料含水率快速检测,以畜禽、水产颗粒饲料为研究对象,采用同心轴圆筒式电容器,研究了信号频率(1～200 k Hz)、温度(10～30℃)和含水率(8.8%～19.1%)对颗粒饲料相对介电常数的影响,建立了相应的含水率预测模型。结果表明,颗粒饲料的相对介电常数随着含水率和温度的增加而增加,随着测量信号频率的增加而减小;以决定系数R2和标准差SE为评价指标,通过比较,在10 k Hz下猪、禽颗粒饲料含水率模型最佳,其决定系数R2分别为0.996 6、0.998 4;在200 k Hz下,水产颗粒饲料含水率模型最佳,其决定系数R2为0.999 2。经过实验验证,预测颗粒饲料含水率的绝对误差范围在±1.1%,说明基于介电特性预测颗粒饲料含水率是可行的,为基于介电特性颗粒饲料水分检测仪的开发提供了指导意义。     

基于射频阻抗法的谷物在线含水量信息检测

在科学分析阻抗法检测谷物在线含水量基本原理的基础上,研究基于射频阻抗法的的谷物在线含水量检测技术,为谷物含水量测量传感器的高精度、大范围、自动化、微型化及智能化研发提供科学依据。结果表明:在不同频率信号源的激励下,设计传感器的输出电压与相应的含水量成线性关系,而在频率为1 MHz的信号激励下,湿度差值相同,输出电压值差最大。因此,把1 MHz确定为该传感器的特征频率,预测模型为y=12.74-23.052x(r~2=0.817 3)。利用圆柱形谷物水分传感器设计了一套在线水分检测仪,经过试验得出:在频率为1 MHz的信号源的激励下,该在线水分检测仪的预测模型为y=21.476-87.288x(r~2=0.986 1)。检测仪的测量精度较高,误差仅为±1.2%,完全符合小型谷物干燥机的控制要求。     

电容法与电阻法测量烟叶含水率的对比研究

以烟包形式的复烤烟叶为试材,对比研究了电容法与电阻法测量烟叶含水率的差异,并将电容值与电阻值分别与烟叶含水率进行方程拟合。结果表明:电容法测试时,电容与烟叶含水率均呈显著相关,在1、10、100 k Hz频率下,随着频率的增大,电容值对频率的敏感度降低,烟叶含水率与电容值相关方程拟合度也降低,数学模型可用对数模型表示;电阻法测试时,测试电压对电阻测量结果无显著影响,采用双杆电极测量的电阻值与烟叶含水率呈显著相关,建立两者间的数学模型为二次多项式;采用电容法测量烟叶含水率比电阻法更优,以单杆电极、测试频率1 k Hz情况下检测的电容值与烟叶含水率的模拟方程拟合度最高。     

在线谷物水分测试精度影响因素的试验研究

设计了分流式取样装置,配备无级变速的叶轮式排粮机构,在实验台上对谷物进行试验研究,分析了谷物流速、含杂率以及温度等因素对传感器输出频率的影响规律,自主研制电容式谷物水分传感器并通过烘箱法进行标定试验,试验结果表明：该传感器的水分测量范围：11%～24%,测量精度：≤0.5%;在常温下,低水分段时测量结果波动很小,基本满足在线谷物水分测量的要求。     

水矿化度及有机物含量对原油含水率的影响

介绍了采用电磁波复谐振技术测量液体相对介电常数的原理和方法，讨论了水的矿化度和有机物含量对水溶液相对介电常数的影响以及对电容传感器测量原油含水率结果的影响，当含水率低时，可以不考虑水相对介电常数的变化对电容传感器测量原油含水率结果的影响，但在高含水率时期，必须考虑水相对介电常数的变化所产生的测量误差。     

谷物颗粒物料等效介电特性的数值模拟

农业物料的电磁效应基础研究在农产品微波辅助应用及器件设计中具有较好的应用价值。针对堆积型谷物颗粒物料提出了集离散元法、有限元法和平均能量法为一体的等效介电特性模拟仿真模型和数值计算方法,采用数值计算和实验测量方法验证了模型的有效性和准确性。结果表明:真实稻谷和模拟稻谷的堆积角误差为0.45%。在谷物颗粒的介电常数(2.0～10.0)、介电损耗因子(0.1～0.9)、微波频率(2.0～11.7 GHz)、湿基含水率(2.0%～19.7%)和体积分数(18.2%～88.0%)计算条件下,采用模拟模型得到的谷物物料等效介电特性的数值结果与实验测量值的最大误差小于5.0%。上述结果可为谷物类农产品的微波加工和非破坏性检测提供依据,为其他不同种类农业散粒体的介电特性模拟研究提供参考。     

当超声波与电能联手

正电声转换器是把声能转换成电能或电能转换成声能的器件,电声工程中的传声器、扬声器和耳机是最典型的使电能、声能之间相互变换的器件。这些器件统称为电声转换器,亦称电声换能器。广义的电声应用的频率范围很宽,包括次声、可听声、超声换能器。属于可听声频率范围内的电声换能器有传声器、扬声器、送受话器、助听器等等。按照换能方式,它们又可以分成电动式、静电式、压电式、电磁式、碳粒式、离子     

不同含水率速生杨木DMA图谱分析及应用

采用动态热机械分析仪对绝干、6％、12％、18％、30％、50％、100％和水饱和8种含水率速生杨木试件进行了动态黏弹性分析.动态力学分析参数为:温度扫描范围35～ 350℃,升温速度5℃·min-1,测量频率10Hz.储能模量的变化表明:各含水率试件在整个扫描温度范围内均出现2个明显的弹性转变过程,完成次级弹性转变的...     

FDS土壤水分传感器的两步标定法

在有机溶液、砂土和基质(泥炭、蛭石、珍珠岩质量比4.5:4.5:1.0)中对基于频域(FD)原理的FDS系列水分传感器进行了测试,并根据实验结果对其阻抗特性、一致性和测量精度进行了分析。传感器的标定工作分2步进行,首先利用有机溶液建立传感器输出电压信号V与介电常数ε的关系,然后通过Topp公式间接得出传感器输出信号与土壤含水率之间的关系。在砂土和基质中的实验结果表明,采用两步标定法标定后,FDS系列传感器测量得到的砂土和基质含水率与烘干法得到的含水率的相关系数分别为0.90和0.95,其输出电压与ML2型传感器输出电压的相关系数>0.99,表明该标定方法能够满足测量精度要求。     

一种改进音叉式流体密度检测装置的设计与实现

针对现有井下流体密度检测方法的不足,提出了一种音叉式流体密度检测方法。依据音叉传感器的谐振频率与待测流体密度成一一对应的函数关系的原理,提出了闭环自激振荡的设计方案,即将检测到的频率信号反馈给音叉传感器,使其做自激振荡。通过测量其振动频率就能测出液体密度,并据此设计了一种音叉式流体密度检测装置。试验结果表明,该检测装置电路结构简单,在密度为0.832~1.27g/cm3测量范围内,最大测量误差为0.0065g/cm3,分辨率可达到0.01g/cm3,可以满足高精度流体密度测量要求。