電容式谷物水分傳感器探頭研制取得重大進展

　　糧食的安全儲藏是關系到國計民生的重大戰略問題，它直接影響到糧食質量和糧食的市場生命力。為了確保谷物安全貯存，必須將收獲后的谷物及時干燥，將谷物水分降至安全貯藏標準。作為谷物水分傳感器重要部分的探頭技術發展相對較慢。現有谷物水分傳感器平行極板探頭存在安裝難度大、高水分測量精度低等問題。《農業工程學報》2010年第2期發表了《電容式谷物水分傳感器平面探頭的研制》，文章作者對在線谷物水分傳感器的探頭進行了改進，研究設計了新型的電容式谷物水分傳感器平面探頭。試驗結果表明：該傳感器有較高的測量精度和較大的適應范圍。
　　文章第一作者為中國農業大學工學院楊柳副教授。
　　改進后的新型谷物水分傳感器平面極板探頭由驅動電極、感應電極、基片、絕緣層等組成。并使設置的保護電極與感應電極等電位，從而減小了干擾和寄生電容的影響。感應電極在安裝時，和谷物干燥機械結合為一體，因此，可認為感應電極的寬度是無窮大。
　　作者還提出了平面極板探頭結構的二維模型和設計參數，并采用有限元法分析了平面極板探頭的電場強度和電場能量的分布規律，在此基礎上給出了平行極板探頭設計尺寸的優選方案。
　　以小麥為樣本，經多次重復試驗，試驗結果表明：該傳感器有較高的測量精度和較大的適應范圍，傳感器測量水分的誤差為±1.5％，測量水分范圍可達到6％～36％，測量溫度范圍-10～80℃。
　　與傳統的傳感器探頭相比，改進后的新型谷物水分傳感器探頭減少了雜散電容及其他干擾的影響。提高了水分測量精度，降低了安裝難度。完全滿足目前國內外谷物干燥系統的控制精度和對環境溫度的要求。