高頻電容式谷物水分測(cè)定儀的核心原理是利用谷物含水率與介電常數(shù)的相關(guān)性,通過檢測(cè)高頻電容的變化計(jì)算水分含量,具體可分為以下三個(gè)關(guān)鍵步驟:
介電常數(shù)與水分的關(guān)聯(lián)特性谷物的主要成分包括淀粉、蛋白質(zhì)、纖維等干物質(zhì),以及水分。干物質(zhì)的介電常數(shù)通常穩(wěn)定在 2~5 之間,而水的介電常數(shù)約為 80,
遠(yuǎn)高于干物質(zhì)。
當(dāng)谷物含水率變化時(shí),整體介電常數(shù)會(huì)隨之改變:含水率越高,介電常數(shù)越大;含水率越低,介電常數(shù)越小。
高頻電容檢測(cè)的工作邏輯儀器內(nèi)置
高頻振蕩電路(如 PM?888?X 采用 50MHz 高頻),并設(shè)有一對(duì)電容極板,待測(cè)谷物樣品會(huì)被置于極板之間,構(gòu)成電容的 “介質(zhì)層"。
高頻電場(chǎng)下,電容值
C 與介質(zhì)的介電常數(shù)
ε 呈正比關(guān)系(公式:
C=4πkdεS,其中
S 為極板面積、
d 為極板間距、
k 為靜電力常量)。
因此,谷物介電常數(shù)的變化會(huì)直接反映為電容值的變化,儀器通過高精度電路捕捉這一微小電容信號(hào)。
數(shù)據(jù)運(yùn)算與校準(zhǔn)輸出儀器內(nèi)置的微機(jī)系統(tǒng)會(huì)將檢測(cè)到的電容信號(hào),與
預(yù)先標(biāo)定的 “電容值 - 含水率" 標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)。
為了消除溫度、容重、谷物品種等因素的干擾,儀器還會(huì)通過內(nèi)置傳感器(如熱敏電阻、電子天平)進(jìn)行補(bǔ)償校正,最終將運(yùn)算結(jié)果換算為直觀的水分含量數(shù)值,顯示在屏幕上。
非破壞性測(cè)量:無需粉碎、烘干樣品,取樣后直接檢測(cè),可保留樣品完整性。
快速高效:檢測(cè)周期通常僅需數(shù)秒,適合糧食收購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)等批量快速篩查場(chǎng)景。
穩(wěn)定性強(qiáng):高頻信號(hào)受谷物顆粒形態(tài)、堆積密度的干擾較小,測(cè)量精度更高。