در چین به دلیل روشهای ناقص تشخیص آب ، ده ها میلیارد کیلوگرم کیلو غلات به دلیل داشتن رطوبت بیش از حد ، در طی ذخیره سازی و حمل و نقل پوسیده می شوند و خسارات زیادی به بار می آورند. بنابراین ، رطوبت دانه همیشه یک شاخص کیفیت بسیار مهم بوده است که توسط بخش دانه در داخل و خارج از کشور کنترل می شود.
آب موجود در دانه با توجه به خصوصیات بدنی به آب آزاد (آب آزاد) و آب ترکیبی (آب کریستالی) تقسیم می شود. آب آزاد آبی است که در مویرگها و درهم شکافهای مولکولی درون دانه ها از طریق جذب فیزیکی متراکم می شود: آب محدود ، آبی است که با عمل شیمیایی در سلول های دانه و ساختارهای مولکولی دانه جذب می شود. آب آزاد دارای خصوصیات کلی آب معمولی است و تأثیر مهمی در کیفیت دانه دارد. رطوبت دانه به محتوای آب آزاد اشاره دارد.
روشهای مستقیم و غیرمستقیم برای تشخیص رطوبت وجود دارد.
روش مستقیم این است که به طور مستقیم رطوبت موجود در دانه را با خشک کردن یا روش های شیمیایی از بین ببرید و رطوبت مطلق نمونه را تشخیص دهید. این روش از دقت بالایی برخوردار است ، اما زمان بر است و برای تشخیص آنلاین مناسب نیست.
روش غیرمستقیم تعیین میزان آب یک ماده با تشخیص مقدار فیزیکی (مانند هدایت الکتریکی ، ثابت دی الکتریک و غیره) ماده است. چنین روشهایی به طور کلی سریع ، آسان برای پیاده سازی تشخیص آنلاین است و چشم انداز خوبی برای توسعه و استفاده دارد.
فناوری اندازه گیری رطوبت دانه به روش غیر مستقیم
رطوبت سنج نوع رسانایی بر اساس این اصل طراحی شده است که هدایت یا مقاومت DC یک جسم با محتوای آب آن تغییر می کند ، و میزان آب آن را بر اساس تغییر در هدایت تشخیص می دهد. مزیت این است که مکانیسم ساده است ، سرعت پاسخ سریع است و هزینه کم است. نقطه ضعف این است که به طور کلی لازم است دانه را خرد کرده و آن را به یک مقاومت ثابت و شکل ثابت فشار دهید. وضعیت در آن زمان نیز روی دقت تشخیص اثر خواهد گذاشت.
روش خازنی با استفاده از تفاوت در ثابت دی الکتریک مواد مختلف طراحی شده است. در دمای اتاق ، ثابت دی الکتریک آب نسبت به سایر مواد بزرگتر است (آب 81 و دانه حدود 2 تا 5 است). با افزایش مقدار آب یک ماده ، ثابت دی الکتریک نیز افزایش می یابد. بنابراین ، اگر ثابت دی الکتریک یک ماده تشخیص داده شود ، میزان رطوبت موجود در ماده قابل محاسبه است. بسته به ماده ای که اندازه گیری می شود ، ساختار الکترود خازن نیز متفاوت است. عمدتا ساختارهای الکترود مانند صفحه صاف و استوانه وجود دارد. در روش خازنی از ردیابی غیر تماسی استفاده می شود که از قابلیت اطمینان بالایی ، نگهداری ساده و اقتصادی و آسان برخوردار است. این می تواند برای بازرسی آنلاین استفاده شود و برای تشخیص مقدار زیاد آب مناسب است. مضرات بسیاری از عوامل مؤثر و داده های پیچیده هستند. در میان کنتورهای رطوبت دانه در اتحاد جماهیر شوروی سابق ، 43 درصد با استفاده از روش خازن کشف شد. در حال حاضر ، دقت تشخیص می تواند به 0.5 reach برسد ، و زمان تشخیص کمتر از 5min است.
اساس تئوری سنج رطوبت جذب مادون قرمز قانون بایر است. رطوبت باند قوی برای اشعه مادون قرمز طولانی در 1.649m یا 1.94 / Zm دارد. از آنجا که محتوای آب یک ماده متفاوت است ، انرژی جذب شده برای طول موج خاص تابش نیز متفاوت است. تا زمانی که میزان جذب آن اندازه گیری شود ، میزان آب قابل تعیین است. روش های خاص شامل روش بازتاب ، روش طرح ریزی و نوع کامپوزیت طرح ریزی بازتاب است. مورد استفاده در تشخیص رطوبت مواد غذایی عمدتا بازتابی دارد. این مزایای استفاده از تماس ، سرعت سریع ، ردیابی مداوم ، محدوده بزرگ تشخیص ، دقت بالا ، پایداری خوب و غیره را ندارد و می تواند رطوبت مواد رسانا را با بالاترین دقت 0.1٪ اندازه گیری کند. نقطه ضعف این است که تحت تأثیر شکل ، تراکم و ضخامت نمونه و سایر اثرات ، تشخیص رطوبت داخلی ماده دشوار است و قیمت تجهیزات نسبتاً بالا است.
روش مایکروویو از انرژی فرکانس فوق العاده بالا برای محاسبه مقدار رطوبت از طریق تغییر در اتلاف انرژی تولید شده توسط نمونه استفاده می کند. آب نسبت به دانه دارای یک ثابت دی الکتریک به ویژه بالا است ، و حداکثر افت دی الکتریک در محدوده UHF وجود دارد. مزیت آن اندازه گیری بدون تماس است ، که می تواند مقدار مطلق رطوبت را تشخیص دهد و می تواند بطور مداوم بصورت آنلاین تشخیص دهد. نقطه ضعف این است که به دلیل شکل ، تراکم ، ضخامت و غیره ، ساختار ساز پیچیده است و قیمت آن بالاست.
رطوبت سنج نوترون بر اساس پراکندگی مولکولی کار می کند. با استفاده از منبع نوترون قادر به انتشار نوترون های سریع ، نوترون های سریع منتشر شده با ماده حاوی هسته های هیدروژن ملاقات می کنند و برای کاهش سرعت نوترون ها با یکدیگر برخورد می کنند. با توجه به تراکم اندازه گیری شده نوترون های آهسته ، می توان از مقدار کل هیدروژن برای محاسبه مقدار آب ماده استفاده کرد. این دستگاه ردیاب رطوبت برقی پیشرفته تر است که می تواند بدون آسیب رساندن به ساختار مواد و تأثیرگذاری بر عملکرد طبیعی مواد ، آن را به صورت دقیق تشخیص دهد. رطوبت سنج نوترون مضرات کالیبراسیون دستی و پراکندگی ناپایدار هیدروژن را دارد.