JPH01312454A

JPH01312454A - 穀物水分計

Info

Publication number: JPH01312454A
Application number: JP14430088A
Authority: JP
Inventors: Naoto Sugimoto; 直人杉本
Original assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd
Current assignee: Shizuoka Seiki Co Ltd
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-18
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JP2608760B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は穀物水分計に関し、特に試料に混入している
異常粒の測定データを確実に除外し、試料の水分値を正
確に測定するものに関する。

［従来の技術］一対のロール電極間で試料を一粒づつ圧砕し、該電極間
に発生する電気抵抗値を検出し、これをデジタル信号に
変１奏するとともに測定データＭｎとして順次、メモリ
ーに記憶し、その測定データＭｎに基づいて該穀物の水
分値Ｍｖを算出する形式の穀物水分計として、例えば特
開昭６３−５８２４４号公報に開示のものがある。

ところで、この形式の穀物水分計は、試料に正常粒（「
整粒」）状態以外の異常粒（例えば、「屑粒」）が混入
して測定データＭｎがバラツキ、水分値Ｍｖの算出に誤
差が生じるという不都合を防止するために、次のような
手段を設けている。

即ち、前記電極間で一粒づつ圧砕するときに、測定デー
タＭｎと同時に圧砕時間Ｔｃを検出し、この圧砕時間Ｔ
ｃが予め設定しておいた所定の許容値以下の場合には、
そのときの測定データＭｎを異常粒の測定データＭｎと
して除外し、残余の測定データＭｎに基づいて試料の水
分値Ｍｖを算出し、誤差のない水分値Ｍｖを得るように
している。

［発明が解決しようとする問題点コところで、前記形式の穀物水分計を穀物乾燥機に装着す
るとともに乾燥中の被乾燥穀物を試料として採取し、得
られた測定データＭｎに基づいて試料粒の水分値Ｍｖを
算出し、得られた水分値Ｍｖに基づいて穀物乾燥機の各
種自動制御を行ったところ、次のような不都合が生じた
。

即ち、被乾燥穀物の水分値Ｍｖが低減変化するに従って
、次第に算出した水分値Ｍｖに誤差が生じ、このために
適正な穀物乾燥機の各種自動制御が行い得ないと云う不
都合が発生した。

そこで、その原因を究明したところ、次のことが判明し
た。即ち、穀物乾燥機においては被乾燥穀物の水分値Ｍ
ｖは乾燥開始から乾燥終期にかけて、その水分値Ｍｖが
大幅（例えば、３０％〜１５％の範囲）に低減変化し、
同時に被乾燥穀物の粒径、粘度等も低減変化する。この
被乾燥穀物の粒径、粘度等が低減変化すると、圧砕時間
Ｔｃが変化するために、前記圧砕時間Ｔｃの許容範囲を
所定値に固定設定した形式の水分計においては、水分（
直Ｍｖの低減変化につれて許容範囲が適合しなくなり、
測定データＭｎ中から異常粒の測定データＭｎを正確に
除外することが不可能となり、結果として前述の不都合
が発生することになった。

［発明の目的］そこでこの発明の目的は、上記不都合が発生するのを防
止するために、測定データＭｎと圧砕時間データＴｃｎ
との少なくとも１方のデータに基づいて、次回測定時の
圧砕時間Ｔｃの許容範囲（＋：ΔＴｃ）を算出するとと
もに、この許容範囲（±ΔＴｃ）を適宜変更して設定す
ることにより、異常粒の測定データＭｎを確実に除外し
、残余の測定データＭｎに基づいて試料の水分値Ｍｖを
正確に測定することにある。

［問題点を解決するための手段］この目的を達成するためにこの発明の穀物水分計は、（イ）所定時間毎に採取した被乾燥穀物を試料として一
対のロール電極間で一粒づつ圧砕し、該電極間に発生す
る電気抵抗値を検出し、これをデジタル信号に変換する
とともに測定データＭ１として順次、メモリーに記憶す
る測定検出手段と、（ロ）該電極間で一粒づつ圧砕した
ときの圧砕時間Ｔｃを検出し、これを前記測定データＭ
ｎと対応する圧砕時間データＴｃｎとして順次、メモリ
ーに記憶する圧砕時間検出手段と、（ハ）メモリーに記憶した前記測定データＭｎと圧砕時
間データＴｃｎとの少なくとも１方のデータに基づいて
、次回測定時の圧砕時間Ｔｃの許容範囲（＋：ΔＴｃ）
を算出する圧砕時間・許容範囲算出手段と、（ニ）前記測定データＭｎの中から前記圧砕時間Ｔｃの
許容範囲（±ΔＴｃ）外の圧砕時間Ｔｃに該当する測定
データＭｎを除外し、残余の測定データＭｎに基づいて
、試料の水分値Ｍｖを算出する水分算出手段とから構成
したことを特徴とする。

［作用］上述の如く構成したことにより、圧砕時間・許容範囲算
出手段は、メモリーに記憶した前記測定データＭｎと圧
砕時間データＴｃｎとの少なくとも１方のデータに基づ
いて、次回測定時の圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴｃ
）を算出し、水分算出手段は測定データＭｎの中から前
記圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±Δ’ｒｃ）外の圧砕時間
Ｔｃに該当する測定データＭｎを除外し、残余の測定デ
ータＭｎに基づいて、試料の水分値Ｍｖを算出する。

［実施例コ以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１〜７図はこの発明の実施例を示すものである。第１
〜２図において、穀物乾燥機ｌは貯留部２、乾燥部４、
集穀部３を有し、揚穀［５のホッパー６から投入した被
乾燥穀物を揚上し、上部搬送手段７により前記乾燥機１
の上部中央まで搬送し、前記貯留部２中に均分落下させ
、乾燥部４を流下して、集穀部３に導き、下部搬送手段
８により前記揚穀機５の下部まで移送し、再び揚穀機５
により揚上するという循環を繰り返しつつこの間に被乾
燥穀物の乾燥を行うものである。９は揚穀［５の下部の
側壁５−１に装着した穀物水分計であり、所定時間毎に
採取した被乾燥穀物を試料として一対のロール電極間（
後述）で−粒づつ圧砕し、該試料の水分値Ｍｖを測定す
る。穀物水分計９には、揚穀機５内のパケットから溢流
落下している被乾燥穀物を試料として採取し、これを−
粒づつ該ロール電極間に供給する一粒供給機構（図示せ
ず）を有する。

次に、第３図は前記穀物水分計９内に内蔵された測定制
御回路のブロック図である。前記−粒供給機構で採取し
た試料を一対のロール電極間１０．１１で圧砕し、その
とき該電極間に発生する電気抵抗値を測定し電圧値とし
て出力する水分測定回路１４と、この水分測定回路１４
から出力される電圧値を一定周期でホールドする電圧ホ
ールド回路１５と、ホールドした電圧を連続的に（試料
が圧砕されていない場合も’）Ａ／Ｄ変換し、得られた
デジタル信号を測定データＭｎとして出力するＡ／Ｄ変
換回路１６と、各種演算を実行するＣＰＵ１７（中央演
算処理回路）とからなる。

前記ＣＰＵ１７は、例えば８ビツトのマイクロコンピュ
ータで構成され、穀物水分計の測定動作を制御する測定
制御プログラムと各種データとを記憶するＲＯＭ　（リ
ードオンリーメモリー）１８と、入力した各種データ・
を−時的に、記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ
ー）２１と、記憶した測定データＭｎに基づいてＡ／Ｄ
変換回路１６から人力したデジタル信号に基づいて試料
の水分値Ｍｖを演算するＡＬＵ（演算・論理回路）１９
等を有する。また、ＣＰＵ１７はＡ／Ｄ変換回路１６か
ら連続的に出力されるデジタル信号の変動値から、−粒
の圧砕時間Ｔｃをカウントする演算を実行する。

２２は各種の制御信号を出力する出力制御回路、２３は
出力制御回路２２からの信号により動作するＩ）レー回
路、２４は測定した水分値Ｍｖ等をデジタル表示する表
示素子である。

ここで、乾燥中の被乾燥穀物として「籾米」を採取し、
これを試料として一対のロール電極１０．１１で圧砕し
た場合に、水分測定回路１４から出力される電圧波形に
ついて第４図に基づき説明する。

即ち、第４図（イ）は「整粒」の出力電圧の波形であり
、圧砕初期より電圧の上昇が早く、略直線的に最大値Ｍ
Ａに達し、その後圧砕カスがロール電極１０．１１間か
ら落下するに従い徐々に電圧が下がり、上昇線と下降線
が略同形状の波形として出力される。このときの測定デ
ータＭｎはＭ＾、また圧砕時間ＴｃはＴｃＡとする。第
４図（ロ）は「未熟粒」の出力電圧の波形である。この
場合、未熟粒は「整粒」に比べ粒が小さく、やわらかく
且つ内部の未熟米に水分を多量に含んでいるために、出
力波形は、圧砕初期には粒が小さいため籾殻が押圧され
てそれに伴う低い電圧が出力され、その後籾殻が粉砕さ
れ中の水分が籾殻の表皮に浸出し、それを測定するため
出力電圧が急激に高く出て上昇線波形が２段状となり、
最大値Ｍａからの下がり方は粒が小さいため急激に下降
する波形として出力される。このときの測定データＭｎ
はＭｅ、圧砕時間ＴｃはＴｅＢ（ＴｃＢ＞　ＴｃＡ）と
する。また、−粒供給機構が誤って一度に２粒を該電極
間に供給したとき、即ち「２粒」の場合も、「未熟粒」
と同様の波形を示す。

次に１．第４図°（ハ）は、籾殻ばかりで実のない籾で
ある「しいな」の波形であり、最大値Ｍｃが低い波形と
して出力される。このときの測定データＭｎはＭｅ、圧
砕時間ＴｃはＴｃＣ（ＴｃＣ＜　ＴｃＡ）となる。また
、「破砕粒」の場合も、「しいな」と同様の波形を示す
。

第５図は、圧砕時間データＴ（ｎの平均値Ｔｃｎと試料
の測定データＭｎに基づいて算出した水分値Ｍｙ（例え
ば、測定データＭｎの平均値）との関係を確認するため
に行った実験結果を示すグラフであり、縦軸は水分値Ｍ
ｖ、横軸は圧砕時間Ｔｃとし、試料は穀物乾燥機から所
定時間毎（３０分）に採取した乾燥中の被乾燥穀物（籾
米）を適用した。このグラフにおいて、０点は「整粒」
のみの測定データＭｎの平均値、Δ点は「未熟粒」のみ
の測定データＭｎの平均値、Ｘ点は「しいな、破砕粒」
のみの測定データＭｎの平均値を示すプロット点である
。

また、図において、Ａゾーンは「整粒」、Ｂゾーンは「
未熟粒、２粒」、Ｃゾーンは「しいな、破砕粒」の測定
データＭｎが分布するゾーンである。また、直線Ｉは「
整粒」の各プロット点から求めた回帰線であり、曲線■
は「整粒」と「未熟粒、２粒」とを区別する境界線、曲
線■は「整粒」と「しいな、破砕粒」とを区別する境界
線である。この第５図の回帰線■によれば、「整粒」の
水分値Ｍｖと圧砕時間Ｔｃとは正比例の関係にあること
。また、境界線■、■から、「整粒」と整粒以外の「異
常粒」とを区別する圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴ）
が水分値ＭＹの低下により狭くなること。等が明らかに
なった。

そこで、この実験結果から、所定時間毎に測定した測定
データＭｖと圧砕時間データＴｃｎとから次回測定時の
圧砕時間Ｔｃの許容範囲（士へＴ）を求め、これを予め
、ＣＰＵ１７のＲＯＭ１８に記憶しておき、次回測定時
には記憶しておいた前記圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±Δ
Ｔ）に基づいて、許容範囲（±ΔＴ）外の測定データＭ
ｎを除去し、残余の測定データＭｎに基づいて試料の水
分値Ｍｖするようにすれば、誤差のない水分値が得られ
ることが判明した。

次に、この実施例の作用を第６図のフローチャートによ
って説明する。

まず穀物乾燥＊　１−、の乾燥運転スイッチ（図示せず
）をオンさせて乾燥運転をスタートさせると、穀物水分
計９のＣＰＵ１７のＲＯＭ１８に内蔵された測定制御プ
ログラムがスター）　（Ｓ１００）Ｌ／、穀物水分計は
穀物乾燥機１から被乾燥穀物を一粒供給装置により採取
し、測定開始（Ｓ　１１０）の状態となる。ＣＰＵ１７
は、水分測定回路１４、電圧ホールド回路１５、Ａ／Ｄ
変換回路１６等の回路手段を介して、採取した被乾燥穀
物を試料とし、これを一対のロール電極１０．１１間で
一粒づつ圧砕し、このとき該電極間に発生する電気抵抗
値を検出し、これをデジタル信号に変換して測定データ
Ｍｎとして入力し、順次、ＲＡＭ２１に記憶（Ｓ１２０
）する。

同時に、ＣＰＵ１７は入力した一粒づつの測定データＭ
ｎの出力電圧波形の幅、即ち圧砕時間Ｔｃを検出（カウ
ント）シ、これを圧砕時間データＴｃｎとして、順次、
ＲＡＭ２１に記憶（Ｓ１３０）する次に、所定粒数Ｎ（
例えば、２００粒）を圧砕したか否か、即ち１回目の測
定が完了したか否かを判定（Ｓ１４０）する。ＮＯの場
合には、再度（Ｓ　１１０）にジャンプし、（Ｓ　１１
０）〜（Ｓ１４０）を繰り返す。ＹＥＳの場合には、今
回測°定した圧砕時間データＴｃｎから平均値（下ｉ）
を算出するとともに前回の測定時に予めＲＡＭ２１の所
定エリアに記憶しておいた（後述、３１８０）、圧砕時
間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴｃ）を、ＣＰＵ１７のレジス
タ１７−１に読み出しく５１５０）する。

但し、初回目の測定の場合には、ＲＡＭ２１の所定エリ
アに圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴｃ）は、設定され
ていないので、予め所定の許容範囲（士ΔＴｃ）のデー
タを設定しておく必要がある。

次に、ＲＡＭ２１に記憶した測定データＭｎの中から、
異常粒の測定データＭｎを除外（３１６０）する。つま
り、ＲＡＭ２１に記憶しておいた圧砕時間データＴｃｎ
とレジスタ１７−１に読み出した許容範囲（±ΔＴｃ）
とを比較し、許容範囲（±ΔＴｃ）外（即ち、圧砕時間
データＴｃｎの平均値Ｔｃｎ±ΔＴｃ以外）の圧砕時間
Ｔｃに該当する測定データＭｎを検索し、該当する測定
データＭｎをＲＡＭ２１の記憶データから除外する。

次に、ＲＡＭ２１から異常粒の測定データＭｎを除外し
た残余の測定データＭｎに基づいて試料の水分値Ｍｙを
算出（例えば、平均値）する。（Ｓ１７０）次に、今回
算出した試料の水分値Ｍｙに基づいて、次回測定時の圧
砕時間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴｃ）を予測し、これをＲ
ＡＭ２１の前記所定エリアに変更設定（８１８０）する
。即ち、次回測定の圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴｃ
）は、穀物乾燥機１の機種、乾燥性能（毎時乾減率）に
対応した第５図の実験結果に基づいて決定される必要が
あり、具体的には第５図の境界線■、■のデータにより
決定される。

次に、今回算出した試料の水分値Ｍ、を穀物乾燥［１の
制御装置（図示せず）にデータ転送するとともに、表示
素子２４に水分値ＭＹをデジタル表示（Ｓ１９０）する
。

次に、所定時間（例えば、１０分）経過したか否かを判
定し、Ｎｏの場合には測定を一時停止したままで待機し
、ＹＥＳの場合には前記（Ｓ１１０）にジャンプ（Ｓ２
００）する。以後、穀物乾タス機の制御装置が、乾燥運
転を停止するまで前述の測定動作を継続する。

なお、上記実施例においては、圧砕時間Ｔｃの許容範囲
（力ΔＴダ）を測定データＭｎと圧砕時間データＴｃｎ
との両データに基づいて算出するようにしたが、第５図
のように水分値Ｍｖと圧砕時間Ｔｃとの相関関係が実験
により明確に設定できる場合には、測定データＭｎまた
は圧砕時間データＴｃｎのいずれか一方のデータに基づ
いて、より簡略化して算出することも可能である。

まず、第７図（イ）に示すものは、予め水分値Ｍｖの変
化するゾーンに対応する最適の圧砕時間Ｔｃの許容範囲
（±ΔＴｃ）をデータ表としてＲＯＭ１８等に記憶して
おき、このデータ表に基づいて圧砕時間Ｔｃの許容範囲
（±ΔＴｃ）を算出するものである。同様にして、第７
図（ロ）示すものは水分値ＭＹの変化に代わり、測定デ
ータＭｎのバラツキ状態ΔＭｎ（例えば、標準偏差）に
対応して圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴｃ）を算出す
るデータ表であり、また第７図（ハ）示すものは、水分
値Ｍｙの変化に代わり、算出した圧砕時間データＴｃｎ
の平均値Ｔｃｎに対応して圧砕時間Ｔｃの許容範囲（士
ΔＴｃ）を算出するデータ表であるまた、許容範囲（±
ΔＴ）以外の測定データＭｎに基づいて、異常粒の種類
（例えば、しいな、未熟粒）、またそれらの混入率７等
を、判定、算出することも可能である。

［発明の効果コ以上詳細に説明したように、この発明によれば、圧砕時
間・許容範囲算出手段は、メモリーに記憶した前記測定
データＭｎと圧砕時間データＴｃｎとの少なくとも１方
のデータに基づいて、次回測定時の圧砕時間Ｔｃの許容
範囲（＋、ΔＴｃ）を算出し、水分算出手段は測定デー
タＭｎの中から前記圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴｃ
）外の圧砕時間Ｔｃに該当する測定データＭｎを除外し
、残余の測定データＭｎに基づいて、試料の水分値Ｍｖ
を算出するようにしたので、測定データＭｎの中から異
常粒の測定データＭｎを確実に除去し誤差のない試料の
水分値Ｍｖを算出できる。また、算出した水分値Ｍｖに
基づいて、穀物乾燥機の乾燥制御を実行すれば、被乾燥
穀物の品質を向上させることができる等の効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図はこの発明の一実施例を示し、第１図は穀物
乾燥機の正面図、第２図は穀物乾燥機の右側面図、第３
図は穀物水分計の測定制御回路のブロック図、第４図は
試料の種類別の出力電圧波形と圧砕時間Ｔｃとの関係を
説明するための図、第５図は水分値Ｍｖと圧砕時間Ｔｃ
との関係を示す実験データのグラフ、第６図は穀物水分
計の動作、及び第１の実施例の作用を説明するフローチ
ャート、第７図は圧砕時間Ｔｃの許容範囲（土ΔＴｃ）
を算出する他の実施例を説明する表である。１′・・・穀物乾燥機、３・・・集穀部、４・・・乾燥
部、９・・争穀物水分計、１０．１ト４台ロール電極、
１４・会・水分測定回路、１５−ｅ・・電圧ホールド回
路、１６・・・Ａ／Ｄ変換回路、１７・・・ＣＰＵ、１
８・・・ＲＯＭ、２１・・φＲＡＭ特許出願人　　静岡製機株式会社代表者鈴木重夫第３図

Claims

【特許請求の範囲】（イ）所定時間毎に採取した被乾燥穀物を試料として一
対のロール電極間で一粒づつ圧砕し、該電極間に発生す
る電気抵抗値を検出し、これをデジタル信号に変換する
とともに測定データＭｎとして順次、メモリーに記憶す
る測定検出手段と、（ロ）該電極間で一粒づつ圧砕したときの圧砕時間Ｔｃ
を検出し、これを前記測定データＭｎと対応する圧砕時
間データＴｃｎとして順次、メモリーに記憶する圧砕時
間検出手段と、（ハ）メモリーに記憶した前記測定データＭｎと圧砕時
間データＴｃｎとの少なくとも１方のデータに基づいて
、次回測定時の圧砕時間Ｔｃの許容範囲（±ΔＴｃ）を
算出する圧砕時間・許容範囲算出手段と、（ニ）前記測定データＭｎの中から前記圧砕時間Ｔｃの
許容範囲（±ΔＴｃ）外の圧砕時間Ｔｃに該当する測定
データＭｎを除外し、残余の測定データＭｎに基づいて
、試料の水分値Ｍｖを算出する水分算出手段とから構成されることを特徴とする穀物水分計。