[其他]插入式水分儀傳感器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87200289
• 申請(qǐng)日: 1987-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN87200289U
• 公開（公告）日: 1987-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌保明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/02
• 分類號(hào): G01N21/02;G01N5/14
• 代理公司: 浙江大學(xué)專利代理事務(wù)所
• 代理人: 陳禎祥

本實(shí)用新型屬于測量顆粒物如稻谷、麥子等的水份含量的一種插入式結(jié)構(gòu)型水份儀傳感器。

現(xiàn)代種子研究，谷物的收購、保藏，醫(yī)用藥品如藥丸、藥片和某些化工原料等都需要測量或控制其水份含量（即濕度），常常還需要同時(shí)測定其溫度。對(duì)于水份或濕度測試技術(shù)，國內(nèi)外均相當(dāng)重視，已有不少公司和廠家生產(chǎn)多種濕度計(jì)。現(xiàn)有的水份儀或濕度計(jì)在原理上，大致可分為兩大類：結(jié)構(gòu)型和物性型。

結(jié)構(gòu)型水份儀是基于待測物的電阻率或電容率隨其水份含量變化而變化的原理工作的。用一定結(jié)構(gòu)的采樣容器並形成電極，量取或秤取一定量的待測物樣品，放入采樣容器，把電極間的電阻或電容經(jīng)電路轉(zhuǎn)換獲得電壓輸出，用百分比含水量或相對(duì)濕度的形式進(jìn)行顯示達(dá)到測量的目的。典型的結(jié)構(gòu)型電阻法測量的水份儀目前要算是日本“Kett????Electric????Laboratory”生產(chǎn)的“Riceter????Model????L”型，如圖7所示。它是小型臺(tái)式裝置，數(shù)字顯示。用量盤采樣，采樣量小（約為15顆稻谷），用簡單的螺紋夾緊方式將谷物等樣品夾緊，谷子常被碾碎，碾碎程度無法控制，又無測力裝置，夾緊力大小完全憑操作者的經(jīng)驗(yàn)而定。由于電阻法測量谷物等的水份受極板間壓力大小的影響較大，因而它的測量準(zhǔn)確度受人為因素的影響較大，此外它的采樣量小也使測試結(jié)果的代表性顯得不足。

物性型水份儀是利用某些材料如濕敏陶瓷、濕敏電解質(zhì)或濕敏高分子材料等的物理性質(zhì)（如電阻率）隨其本身含水量變化而變化的特性所制成的濕敏元件，按具體的測試對(duì)象和條件構(gòu)成某種裝置進(jìn)行水份或濕度測試。丹麥農(nóng)民電子化有限公司（Farmer????Tronic????A／S）的大米自動(dòng)測量器（Ricematic）和瑞士Novasina公司的Sword????Probe????SS型濕度計(jì)是屬于這一類的儀器，如圖8和圖9所示。由于物性型濕敏元件工作時(shí)需要經(jīng)歷一個(gè)吸濕過程，所以這類儀器的測試時(shí)間較長，又因濕敏元件在工作時(shí)經(jīng)常反復(fù)去濕（清洗）和吸濕，傳感器的使用壽命不如結(jié)構(gòu)型的好，此外儀器的測量精度受濕敏元件長期穩(wěn)定性不足的限制。

本實(shí)用新型的任務(wù)是力圖實(shí)現(xiàn)一種使用方便、省時(shí)、采樣量大和測量穩(wěn)定準(zhǔn)確的水份儀傳感器。要求它能滿足現(xiàn)場測試的工作條件，能夠直接對(duì)倉庫貯藏的、盛在籮框中的、麻袋內(nèi)的或別的容器里的谷物或其它顆粒狀待測物進(jìn)行方便、快速采樣並獲得準(zhǔn)確測量結(jié)果，使它不僅能廣泛應(yīng)用于谷物打曬場、糧食收購站、糧庫或其它現(xiàn)場的水份（濕度）檢測，也能適用于實(shí)驗(yàn)室研究工作的需要。

本實(shí)用新型的中心內(nèi)容是裝有測力傳感器和測溫元件的桿件結(jié)構(gòu)型插入式水份儀傳感器。具有一個(gè)尖頂頭部，以便插入待測物，在緊靠頭部后面有一個(gè)采樣杯，在采樣杯處裝有兩個(gè)電極板，另件（4）與尖頂頭部一起可前后伸縮運(yùn)動(dòng)而無轉(zhuǎn)動(dòng)，在插入采樣前使另件（4）與采樣杯口接合，以阻止插入過程中被測物進(jìn)入采樣杯，當(dāng)尖頂頭部插入被測物並到達(dá)所測位置時(shí)，使另件（4）前伸，讓它與采樣杯口間有一定空隙，被測物即可方便地進(jìn)入采樣杯，裝滿后再使另件（4）后縮，夾緊采樣杯內(nèi)的被測物，其夾緊力大小用彈簧環(huán)粘貼上應(yīng)變片所構(gòu)成的測力傳感器測定，保證各次測量數(shù)據(jù)是在相同的夾緊力下取得。另件（4）的軸向位置可由手柄（20）上的標(biāo)尺和拉桿（26）上的指示桿（28）來指示，便于判斷被測物在采樣杯內(nèi)的裝填情況。另件（4）的前伸和后縮運(yùn)動(dòng)以及對(duì)采樣杯內(nèi)被測物的夾緊力系通過由手柄（20）、手輪（35）、鍵（34）、軸套（33）、絲桿（30）和螺母套筒（29）組成的運(yùn)動(dòng)施力裝置來實(shí)現(xiàn)。利用兩個(gè)極板間電阻的大小與被測物含水水量（濕度）大小的依賴關(guān)系，把該電阻經(jīng)測量電路轉(zhuǎn)換成電量（如電電壓）輸出，進(jìn)而顯示被測物的含水量（濕度值）。

為測定被測物的溫度和補(bǔ)償水份（濕度）測量中的溫度誤差，在靠近采樣杯后面的地方安裝一個(gè)測溫?zé)崦綦娮杵鳎ㄟ^測量電路獲得電量輸出以顯示被測物所處溫度並實(shí)現(xiàn)溫度誤差補(bǔ)償。