In China zijn, als gevolg van onvolmaakte waterdetectiemethoden, tientallen miljarden kilo's graan verrot tijdens opslag en transport als gevolg van overmatig vochtgehalte, wat enorme verliezen veroorzaakt. Graanvocht is daarom altijd een zeer belangrijke kwaliteitsindicator geweest, gecontroleerd door de graansector in binnen- en buitenland.
Water in graan wordt verdeeld in vrij water (vrij water) en gecombineerd water (kristalwater) volgens fysische eigenschappen. Vrij water is het water dat wordt gecondenseerd in de haarvaten en moleculaire tussenruimten in graankorrels door fysieke adsorptie: gebonden water is het water dat door chemische werking in graancellen en moleculaire structuren van het graan wordt geadsorbeerd. Vrij water heeft de algemene eigenschappen van gewoon water en heeft een belangrijke invloed op de kwaliteit van graan. Graanvocht verwijst naar het gehalte aan vrij water.
Er zijn directe en indirecte methoden om vocht te detecteren.
De directe methode is om het vocht in de korrel direct te verwijderen door middel van drogen of chemische methoden, en het absolute vochtgehalte van het monster te detecteren. Deze methode heeft een hoge detectienauwkeurigheid, maar is tijdrovend en niet geschikt voor online detectie.
De indirecte methode is om het watergehalte van een stof te bepalen door de fysische grootheid (zoals de elektrische geleidbaarheid, diëlektrische constante, enz.) Van de stof te detecteren. Dergelijke methoden zijn over het algemeen snel, gemakkelijk te implementeren online detectie en hebben goede vooruitzichten voor ontwikkeling en gebruik.
Graanvochtmeettechnologie door indirecte methode
De vochtigheidsmeter van het geleidbaarheidstype is ontworpen op basis van het principe dat de geleidbaarheid of DC-weerstand van een object verandert met zijn watergehalte, en detecteert het watergehalte van het object op basis van de verandering in geleidbaarheid. Het voordeel is dat het mechanisme eenvoudig is, de reactiesnelheid snel is en de kosten laag zijn. Het nadeel is dat het in het algemeen nodig is om het graan te malen en het in een weerstand met vaste grootte en vorm te drukken. De status op dat moment heeft ook invloed op de nauwkeurigheid van de detectie.
De capaciteitsmethode is ontworpen met behulp van het verschil in diëlektrische constante van verschillende stoffen. Bij kamertemperatuur is de diëlektrische constante van water groter dan die van andere stoffen (water is 81 en graan is ongeveer 2 tot 5). Als het watergehalte van een stof toeneemt, neemt ook de diëlektrische constante toe. Als daarom de diëlektrische constante van een stof wordt gedetecteerd, kan het vochtgehalte in de stof worden berekend. Afhankelijk van de te meten stof is ook de elektrodestructuur van de condensator anders. Er zijn voornamelijk elektrodestructuren zoals vlakke plaat en cilinder. De capaciteitsmethode maakt gebruik van contactloze detectie, die een hoge betrouwbaarheid, eenvoudig en economisch en gemakkelijk onderhoud heeft. Het kan worden gebruikt voor online inspectie en is geschikt voor het detecteren van een hoog watergehalte. De nadelen zijn veel beïnvloedende factoren en complexe data. Van de graanvochtmeters in de voormalige Sovjet-Unie werd 43% gedetecteerd met de capaciteitsmethode. Momenteel kan de detectienauwkeurigheid 0,5% bereiken en de detectietijd is minder dan 5 minuten.
De theoretische basis van de infrarood absorptievochtmeter is de wet van Beer. Vocht heeft een sterke absorptieband voor lange infraroodstraling van 1.649 m of 1.94 / zm. Omdat het watergehalte van een stof anders is, is ook de geabsorbeerde energie voor een specifieke golflengte van straling anders. Zolang de absorptie wordt gemeten, kan het watergehalte worden bepaald. Specifieke methoden omvatten reflectiemethode, projectiemethode en composiettype reflectieprojectie. Gebruikt voor het detecteren van voedselvochtigheid is voornamelijk reflecterend. Het heeft de voordelen van geen contact, hoge snelheid, continue detectie, groot detectiebereik, hoge nauwkeurigheid, goede stabiliteit, enz., En het kan het vocht van geleidende materialen meten met de hoogste nauwkeurigheid van 0,1%; het nadeel is dat het wordt beïnvloed door de vorm, dichtheid en dikte van het monster. En andere effecten, het is moeilijk om het interne vocht van de stof te detecteren, en de prijs van de apparatuur is relatief hoog.
De microgolfmethode gebruikt ultrahoge frequentie-energie om de vochtwaarde te berekenen door de verandering in energieverlies die door het monster wordt gegenereerd. Water heeft een bijzonder hoge diëlektrische constante in vergelijking met graan en er is een maximaal diëlektrisch verlies in het UHF-bereik. Het voordeel is contactloze meting, die de absolute waarde van het vochtgehalte kan detecteren en continu online kan detecteren. Nadeel is dat door de vorm, dichtheid, dikte etc. de instrumentstructuur complex is en de prijs hoog.
De neutronen vochtmeter werkt volgens het principe van moleculaire verstrooiing. Met behulp van een neutronenbron die snelle neutronen kan uitzenden, ontmoeten de uitgezonden snelle neutronen het materiaal dat waterstofkernen bevat en botsen ze met elkaar om te vertragen tot langzame neutronen. Volgens de gemeten dichtheid van langzame neutronen is het mogelijk om te weten De totale hoeveelheid waterstof wordt gebruikt om het watergehalte van de stof te berekenen. Het is een geavanceerdere online vochtdetector, die nauwkeurig kan detecteren zonder de materiaalstructuur te beschadigen en de normale werking van het materiaal te beïnvloeden. De neutronen vochtmeter heeft de nadelen van handmatige kalibratie en onstabiele verstrooiing van waterstof.