JPH0192646A

JPH0192646A - 穀粒用水分測定装置

Info

Publication number: JPH0192646A
Application number: JP25049287A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kobayashi; 一小林; Kiyohiro Miwa; 三輪　精博; Takeshi Kajiura; 梶浦　彪; Minoru Kobayashi; 実小林
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1987-10-02
Publication date: 1989-04-11

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】発明の目的［産業上の利用分野］本発明は、穀粒に含まれる水分を測定する穀粒用水分測
定装置に関する。

［従来の技術］近年、穀粒処理のプロセスの自動化が推進され、例えば
、穀粒乾燥処理の自動化が行なわれている。

この穀粒乾燥処理を行なう乾燥機では、穀粒を循環させ
ながら乾燥し、所定時間毎に穀粒の水分を測定し、所定
の水分となったときに停止させている。この水分測定を
、例えば、循環途中の乾燥穀粒を一部取り出して粉砕し
、画電極で押圧しながら水分を検出するものが提案され
ている（特開昭６Ｏ−１９４２７７）。

あるいは、循環途中の乾燥穀粒を取り出し、粉砕するこ
となく、穀粒の水分状態により変化する穀粒の電気抵抗
や静電容量を検出して水分を測定するものも知られてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、こうした従来の穀粒用水分測定装置では
、穀粒の一部を取り出し、穀粒を粉砕して測定すると、
測定精度は良いが、粉砕した穀粒は商品価値を失い、収
量域につながると共に、連続測定することができず、ま
た、乾燥機に取り付ける場合、特別に、穀粒の取り出し
装置や電極の掃除具を設けなければならず、取り付けが
煩雑・困難であるという問題があった。

また、穀粒を粉砕することなく測定するものでは、測定
する際の穀粒の詰り具合い、いわゆる充填率によって測
定値にばらつきが出るという問題があった。

そこで本発明は上記の問題点を解決することを目的とし
、取り付は容易で、かつ連続測定をすることができると
共に、測定精度の高い穀粒用水分測定装置を提供するこ
とを目的としてなされた。

発明の構成［問題点を解決するための手段］かかる目的を達成すべく、本発明は問題点を解決するた
めの手段として次の構成をとった。即ち、回転する回転
軸に、螺旋状に連続して巻装された羽根を有し、該回転
軸方向に穀粒を供給する供給機構と、該供給機構により供給された穀粒が通過可能に形成され
、一方に開口部を有する測定室と、該測定室の開口部に
、該開口部の開口断面積を狭めるよう設けられた抵抗部
材と、前記測定室内にある穀粒に含まれる水分を検出する水分
計センサと、を備えたことを特徴とする穀粒用水分測定装置の構成か
それである。

［作用］前記構成を有する穀粒用水分測定装置は、供給機構が、
回転する回転軸に、螺旋状に連続して巻装された羽根に
より穀粒を回転軸方向に供給し、抵抗部材が、測定室の
開口部の開口断面積を狭め、穀粒の測定室通過に抵抗を
与え、水分計センサが、測定室内にある穀粒に含まれる
水分を検出する。

従って、穀粒は測定室を連続して通過すると共に、測定
室内の穀粒は、加圧されており、精度の良い水分測定を
行なうことができる。

［実施例］以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で必る穀粒用水分測定装置の
概略断面図である。この穀粒用水分測定゛　装置は、回
転可能に支持された回転軸１を備え、この回転軸１には
、螺旋状に連続した羽根２が巻装されている。この羽根
２には、接続管４が外環されており、この接続管４には
、回転軸１の軸方向端に、接続部６が形成されている。

また、接続管６には、回転軸１と直交する方向に開口し
たホッパ８が、一体向に形成されている。この回転軸１
、羽根２．接続管４．ホッパ８により供給機構、いわゆ
るスクリューフィーダを構成している。

一方、回転軸１の延長上に、接続管４と連続して、測定
管１０が配設されており、測定管１０め一端に形成され
た接続部１２には、接続管４の接続部６が接続されてい
る。この測定管１０の内部が測定室１３を形成し、測定
室１３の一方には、開口された開口部１４が形成されて
いる。この開口部１４の上部には、開口部１４の開口断
面積を狭める抵抗部材１６が設けられている。この抵抗
部材１６の大きさを変更することにより、あるいは抵抗
部材１６を移動することにより、開口部１４の開口断面
積を変えることができる構成となつている。

また、測定管１０の管壁には、各々、周知の圧電素子に
より測定室１８内の圧力を検出する圧力センサ２０及び
水分計センサ２２が取り付けられている。この水分計セ
ンサ２２について、第２図のブロック図によって、詳説
する。この水分計センサ２２は、マイクロ波を発振する
マイクロ波発振器２４を備えており、このマイクロ波発
振器２４は、フローグラスプリント基板２６上に形成さ
れたストリップ線２８の一端に接続されている。

ストリップ線２８の他端は、入力信号を直流に変換する
検波器３０に接続されている。尚、本実施例では、水分
計センサ２２は、増幅器３２を介して、水分が含まれて
いる割合を示す含水率を表示するメータ３４に接続され
ており、水分計センサ２２、増幅器３２．メータ３４に
よりマイクロ波水分計３６を構成している。

このマイクロ波水分計３６による測定例を、第３図のグ
ラフに示す。この測定例は、穀粒としての小麦を測定し
たものである。この第３図のグラフは、縦軸にメータ３
４の読みを、横軸に小麦に加えた静圧力を各々示す。こ
のグラフは、フローグラスプリント基板２６上に小麦を
載せ、図中矢印で示す如く、小麦に徐々に静圧力を加え
、次に、加えた静圧力を徐々に除き、その後、再び静圧
力を徐々に加え、再び加えた静圧力を徐々に除いて測定
したものである。このグラフから明らかなように静圧力
を加えて小麦を加圧したことにより、小麦と小麦との隙
間が小さく、即ち充填率が高くなり、マイクロ波水分計
３６の感度が上がり、更に、例えば６０〜８０’ｊ／ｃ
ｒＡ以上では圧力の繰り返し変動に対しても、安定した
指示値を示す。

次に、本実施例の穀粒用水分測定装置の作動について説
明する。

まず、回転軸１が図示しない駆動源により第１図矢印ａ
方向に回転されて、ホッパ８に穀粒Ｃが投入されると、
穀粒Ｃは、ホッパ８内を落下し、接続管４内に充満する
。接続管４内に充満した穀粒Ｃは、羽根２により押し出
され、回転軸１の軸方向に連続して送給される。供給さ
れた穀粒Ｃは、測定室１３を通過し、開口部１４から連
続して排出される。この時、穀粒Ｃは、抵抗部材１６に
より流れが抵抗を受けて抑えられ、測定室１３を通過す
る際、穀粒Ｃは、抵抗部材１６により狭められた開口部
１４の開口断面積に応じた圧力を受けて通過する。従っ
て、測定室１３内の穀粒Ｃは、受けた圧力に応じた充填
むらのない一定の充填率となっている。

一方、一定の充填率となっている測定室１３内の穀粒Ｃ
は、フローグラスプリント基板２６上を通過する。この
時、ストリップ線２８上の穀粒Ｃにより、穀粒Ｃの含水
率に応じて、マイクロ波発振器２４により発生させたマ
イクロ波が減衰され、この減衰に応じた値が検波器３０
．増幅器３２を介してメータ３４に含水率（％）が表示
される。

同時に、圧力センサ２０により測定室１８内の圧力も検
出される。

前述した如く、本実施例の穀粒用水分測定装置は、回転
する回転軸１に巻装された羽根２により穀粒Ｃを回転軸
１方向に連続して供給し、抵抗部材１が、測定室１３の
開口部１の開口断面積を狭め、穀粒の測定室１３通過に
抵抗を与え、水分計センサ２２が測定室１３内にある穀
粒に含まれる水分を検出する。

従って、本実施例の穀粒用水分測定装置によると、穀粒
Ｃは、粉砕されることなく、測定室１３を連続して通過
すると共に、乾燥機等への取り付けも容易であり、また
、測定室１３内の穀粒Ｃは、加圧されて、充填むらのな
い所定の充填率にされており、連続的に感度良く、しか
も精度よく穀粒の水分測定を行なうことができる。

次に、本実施例の穀粒用水分測定装置によって穀粒とし
ての籾を測定した結果を第４図に示す。

この第４図のグラフは、縦軸にマイクロ波水分計の読み
を、横軸に圧力センサ２０により検出された測定室１３
内の圧力を示す。試料として測定した籾は、Ｎα１ない
し４の４種類であり、抵抗部材１６により開口部１４の
開口断面積を３段階に切り換え、抵抗を「大」　「中」
　「小」の３段階で測定を行なった。また、回転軸１の
回転数は、いずれの測定においても、６０　ｒｔ）ｍで
測定を行なった。

この第４図に示すグラフから明らかなように、同一試料
では、例えば試料Ｎｏ、　１の抵抗が「小」および「中
」であるものでは、圧力が大きいほど、圧力の変動Δｐ
が大きいにもかかわらず、マイクロ波水分計３６の読み
の変動Δｒのばらつきが小となった。従って、圧力を加
えることにより、精度のよい測定を行なうことができる
。

また、抵抗部材１６による抵抗が同じであると、例えば
抵抗が「大」であると、水分の高い籾（例えば試料Ｎｏ
、　２　＞では圧力が大きく、水分の低い籾（例えば試
ＩＮｏ、４）では圧力も小さくなる傾向にあった。従っ
て、本実施例の穀粒用水分測定装置では、水分測定の適
用圧力範囲は８０〜１００ｇ／ｃＡが適している。

尚、本実施例では、穀粒Ｃとして小麦、籾を例としたが
、粟、稗、胡麻等でも実施可能で必る。

次に、本実施例の穀粒用水分測定装置を応用して、圧力
に応じて含水率を補正する装置について説明する。

まず、この装置の電気系統を第５図に示すブロック図を
用いて説明する。前記穀粒用水分測定装置は、電子制御
回路５０によって制御され、含水率を検出する。この電
子制御回路５０は、周知のＣＰＵ５２．ＲＯＭ５４．Ｒ
ＡＭ５６を論理演算回路の中心として構成され、外部と
の入出力を行なう入出力回路、ここでは入出力回路５８
．出力回路６０等とをコモンバス６２を介して相互に接
続して構成されている。

ＣＰＵ５２は、圧力センサ２０及び水分計センサ２２か
らの信号を周知のＡ／Ｄ変換器６４及び入力回路５６を
介して入力する。一方、これらの信号及びＲＯＭ５４．
ＲＡＭ５６内のデータに基づいてＣＰＵ５２は出力回路
を介して表示パネル６６を駆動する信号を出力する。

尚、ＲＡＭ５６内には、予め第７図に示すグラフに応じ
たマツプ若しくは算出式が記憶されている。この算出式
としては、例えば、水分をＨ１水分計センサ２２の出力
電圧をＶ、圧力センサ２０により検出される圧力をＰ、
補正係数α、β、γとすると下記の式で示される。

一βｐＨ−αｖｅ　　　　十γ 第７図に示すグラフは、縦軸に含水率を、横軸には測定
室１３内の圧力を各々示し、又、水分計センサ２２によ
る検出値をパラメータとして示したものである。この第
７図は、第３図と第４図とのデータを揃えることによっ
て求められ、水分計センサ２２による検出値に基づいて
、圧力が高いときには、含水率が低いことを示している
。

次に、前）ホした電子制御回路５０において行なわれる
処理について、第６図のフローチャートによって説明す
る。

電源が投入されると、まず各種初期設定を行ない（ステ
ップ１００）、次に、圧力センサ２０からの信号を、Ａ
／Ｄ変換器６４及び入力回路５６を介して読みこむ（ス
テップ１１０）。続いて、読みこんだ信号に基づいて圧
力値に換算しくステップ１２０）　、出力回路６０を介
して表示パネル６６に圧力値を表示する。

次に、水分計センサ２２からの信号を、Ａ／Ｄ変換器６
４及び入力回路５６を介して読みこみ（スイップ１４０
）、読みこんだ水分計センサ２２の信号及びステップ１
２０の処理の実行により求めた圧力値に基づいて、予め
ＲＡＭ５６に記憶された第７図に示すグラフに応じたマ
ツプ若しくは算出式に応じて穀粒Ｗの含水率を算出する
（ステップ１５０）。続いて、算出した含水率を、出力
回路６０を介して表示パネル６６に表示する（ステップ
１６０）。ステップ１６０の処理を実行すると−ＨｒＮ
ＥＸＴＪへ抜ける。

このように、予め第７図のグラフを求めることにより、
圧力補正を行ない、より精度のよい含水率を求めること
ができる。また、表示パネル６６に表示するだけでなく
、出力回路６０を介して、他の装置、例えば穀粒乾燥装
置に出力し、自動化をはかることもできる。

次に、前述した穀粒用水分測定装置とは異なる他の実施
例について、第８図によって説明する。

第８図は本発明の他の実施例としての穀粒用水分測定装
置の概略断面図である。

この穀粒用水分測定装置は、本体２００に嵌挿された２
個のベアリング２００ａにより回転可能に支持された回
転軸２０１を備え、この回転軸２０１には、螺旋状に連
続した羽根２０２が巻装されている。この羽根２０２に
は、本体２００の接続管部２０４が外環されており、接
続管部２０４には回転軸１と直交する方向に開口したホ
ッパ部２０８が、一体向に形成されている。この回転軸
２０１、羽根２０２．接続管部２０４．ホッパ部２０８
により供給機構を構成している。

一方、回転軸２０１の延長上に、接続管部２０４と連続
して中空の測定管部２１０が形成されている。この測定
管部２１０の内部が測定室２１３を構成し、測定室２１
３の一方には、開口された開口部２１４が形成されてお
り、この開口部２１４には、開口部２１４を蓋うように
、開口部２１４の上部に揺動自在に支持された抵抗部材
２１６が設けられている。

また、抵抗部材２１６には、前述した圧力センサ２０及
び水分計センサ２２が取り付けられておリ、更に、抵抗
部材２１６に立設された支持＠２３０には、軸方向に移
動可能に重り２３２が配設されている。

一方、回転軸２０１の一端には、プーリ２３４が固定さ
れており、モータ２３６の回転軸に取り付けられたプー
リ２３８との間にはベルト２４０が張設されている。

この穀粒用水分測定装置は、モータ２３６が回転すると
、プーリ２３８．ベルト２４０．プ〜す２３４を介して
回転軸２０１が矢印す方向に回転され、ホッパ部２０８
に投入された穀粒Ｃが、羽根２０２により押し出され、
測定室２１８に送給される。測定室２１８に送給された
穀粒Ｃは、更に、押し出されて、抵抗部材２１６及び重
り２３２の重量に打ち勝って、抵抗部材２１６を矢印ｄ
方向に揺動し、開口部２１４から外部に排出される。

このように、穀粒Ｃは、揺動可能な抵抗部材２１６によ
り、抵抗部材２１６及び重り２３２等の重量に応じて、
開口部２１４の開口断面積が狭められ、抵抗を受ける。

よって、測定室２１８内の穀粒Ｃは、抵抗部材２１６及
び重り２３２等に応じた抵抗により、圧力を受けて充填
むらのない所定の充填率となる。また、重り２３２を移
動して抵抗の大きざをかえることもできる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
ような実施例に何等限定されるものではなく１本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得
ることは勿論である。

発明の効果以上詳述したように本発明の穀粒用水分測定装置による
と、他の装置への取り付けが容易であると共に、穀粒を
粉砕することなく、連続的に、感度良く、しかも精度良
く穀粒の水分を測定することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての穀粒用水分測定装置
の概略断面図、第２図は本実施例に用いたマイクロ波水
分計のブロック図、第３図は圧力とマイクロ波水分計の
読みとの関係を示すグラフ、第４図は本穀粒用水分測定
装置による圧力とマイクロ波水分計の読みとの関係を示
すグラフ、第５図は本穀粒用水分測定装置を応用した装
置の電気系統を示すブロック図、第６図は応用した制御
回路において行なわれる制御ルーチンの一例を示すフロ
ーチャート、第７図は圧力と含水率の関係を示すグラフ
、第８図は、本発明の他の実施例としての穀粒用水分測
定装置の概略断面図である。１．２０１・・・回転軸　　２，２０２・・・羽根１３
．２１’３・・・測定室　’１４，２１４・・・開口部
１６．２１６・・・抵抗部材　　２２・・・水分センサ
代理人　　　弁理士　　　定立　勉第１図１・・・回転軸　　　　２・・・羽根１３・・・測定室　　　１４・・・開口部１６・・・抵
抗部材　　２２・・・水分センサ第２図第３図ｈ　　７’７　（ｇ／ｃｍり第４図 □□■ 第５図１，５０第６図第７図圧カメｍ′

Claims

【特許請求の範囲】回転する回転軸に、螺旋状に連続して巻装された羽根を
有し、該回転軸方向に穀粒を供給する供給機構と、該供給機構により供給された穀粒が通過可能に形成され
、一方に開口部を有する測定室と、該測定室の開口部に
、該開口部の開口断面積を狭めるよう設けられた抵抗部
材と、前記測定室内にある穀粒に含まれる水分を検出する水分
計センサと、を備えたことを特徴とする穀粒用水分測定装置。