高頻電容式谷物水分測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,通過檢測高頻電容的變化計算水分含量,具體可分為以下三個關(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,整體介電常數(shù)會隨之改變: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)有一對電容極板,待測谷物樣品會被置于極板之間,構(gòu)成電容的 “介質(zhì)層"。
高頻電場下,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。
數(shù)據(jù)運算與校準(zhǔn)輸出儀器內(nèi)置的微機(jī)系統(tǒng)會將檢測到的電容信號,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。
為了消除溫度、容重、谷物品種等因素的干擾,儀器還會通過內(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。
非破壞性測量:無需粉碎、烘干樣品,取樣后直接檢測,可保留樣品完整性。
快速高效:檢測周期通常僅需數(shù)秒,適合糧食收購、倉儲等批量快速篩查場景。
穩(wěn)定性強(qiáng):高頻信號受谷物顆粒形態(tài)、堆積密度的干擾較小,測量精度更高。