1.一種浮地式糧食水分在線檢測(cè)裝置，由電容傳感器、定位充料器、排糧機(jī)構(gòu)、微電容測(cè)量電路、無線通訊網(wǎng)絡(luò)等部分構(gòu)成；定位充料器安裝在干燥機(jī)出糧口附近，出糧口的一部分糧食會(huì)落入并填滿定位充料器，定位充器的排料滾輪把糧食勻速穩(wěn)定地送進(jìn)電容傳感器，保證傳感器內(nèi)糧食在同一含水率下的空隙率保持一致；電容傳感器頂部有電容式接近開關(guān)，當(dāng)糧食裝滿傳感器后，接近開關(guān)向單片機(jī)( MCU) 輸出信號(hào)，此時(shí)MCU 通過電容數(shù)字轉(zhuǎn)換電路( CDC) 和溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換電路( TDC) 記錄被測(cè)糧食的電容值和溫度值并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的含水率；測(cè)量結(jié)束后MCU 啟動(dòng)排糧電磁鐵，打開排糧側(cè)板，把已測(cè)糧食排出傳感器，系統(tǒng)進(jìn)入下一次測(cè)量；測(cè)量過程中傳感器測(cè)量結(jié)果通過無線模塊實(shí)時(shí)發(fā)送至計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮地式糧食水分在線檢測(cè)裝置，其特征是所述的電容傳感器結(jié)構(gòu)采用薄板結(jié)構(gòu)的非接觸式平行極板浮地電容測(cè)量法，測(cè)量過程糧食與極板不接觸，可避免電極受電化學(xué)腐蝕，同時(shí)也提高了高水分下糧食電容的測(cè)量精度；測(cè)量區(qū)域周圍包裹屏蔽層隔絕外界電磁場(chǎng)干擾；電容極板為1.6mm 厚雙面覆銅板，兩塊極板面積和形狀相同，極板內(nèi)側(cè)面為電容測(cè)量電極，反面接地；傳感器外保護(hù)板和測(cè)量容腔材料均為亞克力板；兩電容極板安裝在測(cè)量容腔外表面，容腔內(nèi)被測(cè)糧食與電容極板絕緣，；電容極板接地面粘貼一層雙面導(dǎo)電鋁箔以隔絕外部電磁場(chǎng)的干擾，屏蔽層的面積略大于極板面積，多出的部分具有等位環(huán)，減少了邊緣效應(yīng)傳感器測(cè)量容腔外安裝外保護(hù)板，保護(hù)電容極板和屏蔽層，實(shí)現(xiàn)防水防塵功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮地式糧食水分在線檢測(cè)裝置，其特征是所述的定位充料器安裝在傳感器容腔上方，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)排料滾輪旋轉(zhuǎn)把集料斗中的谷物以線狀方式均勻?yàn)⒙?，以谷物干燥在線檢測(cè)玉米為例，其灑落平均速度約為15g/s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮地式糧食水分在線檢測(cè)裝置，其特征是所述的排糧機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成側(cè)向打開在靜止?fàn)顟B(tài)下，彈簧有一定的預(yù)拉力，保證排料門不會(huì)被糧食的側(cè)向作用力推開；排糧時(shí)，電磁鐵通電，推動(dòng)轉(zhuǎn)臂克服彈簧拉力打開排料門；4 s后糧食排清，電磁鐵自動(dòng)斷電，排料門在彈簧的回彈下復(fù)位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮地式糧食水分在線檢測(cè)裝置，其特征是所述的測(cè)量容腔空載時(shí)的電容為0.2pF，當(dāng)容腔裝滿糧食時(shí)電容為5～35pF，為了得到較高精度的含水率數(shù)據(jù)，測(cè)量電路分辨率需小于0.1pF，該精度采用傳統(tǒng)的阻抗法和諧振法均難實(shí)現(xiàn)；采用AD7745及其擴(kuò)展電路與單片機(jī)共同搭建糧食電容式在線檢測(cè)微小電容測(cè)量電路，AD7745的電容測(cè)量范圍為0～21pF，采用電容比例法，可把電容檢測(cè)范圍擴(kuò)大至0～120pF。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮地式糧食水分在線檢測(cè)裝置，其特征是所述的無線通信網(wǎng)絡(luò)是為保證水分在線裝置與電腦間通信實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定，避免干燥現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)通信的影響，降低設(shè)備安裝周期和成本，本文設(shè)計(jì)了適合水分在線裝置的無線通信網(wǎng)絡(luò)；傳感器端采用JZ873 無線數(shù)傳模塊，該模塊采用透明傳輸方式通過串口與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā); 電腦端采用JZ874USB無線數(shù)傳模塊；兩模塊間的傳輸頻率為433MHz，波特率為9600 bps，采用3.5db吸盤天線，無線傳輸距離不少于2000m，滿足糧食干燥數(shù)據(jù)傳輸距離要求；糧食水分在線檢測(cè)裝置與電腦無線通信采用ModbusASCII通信協(xié)議；該協(xié)議包括地址碼，功能代碼，數(shù)據(jù)區(qū)間和LＲC校驗(yàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)多設(shè)備間的通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮地式糧食水分在線檢測(cè)裝置，其特征是所述的糧食干燥設(shè)備運(yùn)行過程中會(huì)排出大量的水蒸氣；干燥過程中糧食間相互摩擦，在風(fēng)機(jī)和提升機(jī)的作用下產(chǎn)生大量的粉塵；因此參照GB4028—2008對(duì)傳感器的電源、控制電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)作防水防塵處理，達(dá)到IP64CM級(jí)別；傳感器在檢測(cè)過程中不斷地受到糧食沖刷，在沒有防護(hù)的情況下，傳感器短時(shí)間內(nèi)就會(huì)被嚴(yán)重磨損，因此必須在糧食水分在線檢測(cè)裝置外表面和電容測(cè)量容腔內(nèi)壁粘貼厚度為1mm的玻璃。