JPH0439028B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、穀物含水率測定装置に係り、特に圧
砕された穀物に電圧を印加して圧砕された穀物の
電気抵抗によつて変化した電圧を測定することに
より含水率を算出する穀物含水率測定装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来より、穀物の乾燥処理において、乾燥程度
を把握するために穀物の含水率を測定する穀物含
水率測定装置が用いられている。

この穀物含水率測定装置では、回転する一対の
電極ロールが設けられている。穀物はこの電極ロ
ール間に供給されて圧砕される。その後、一定の
電圧を一対の電極ロールに印加し、圧砕された穀
物の電気抵抗によつて変化した電圧を測定し、こ
の電圧から、穀物の含水率を換算するようになつ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の穀物含水率測定装置で
は、電極ロールに印加する電圧が一定なため第１
０図に示されるように穀物の水分が少なくて電気
抵抗が大きい場合には測定電圧（Ｖ）の変化量に
対する水分値の変化量が大きくなる。また、穀物
の水分が多くて電気抵抗が小さい場合も同様に測
定電圧（Ｖ）の変化量に対する水分値の変化量が
大きくなる。従つて、第１０図に示されるように
穀物の含水率を算出する際に測定電圧（Ｖ）の分
解能が所定範囲の場合に比べて粗大化してしまう
ので、算出した含水率の誤差が大きくなる、とい
う問題点があつた。

本発明は、上記問題点を解決すべく成されたも
ので、測定電圧の変化量に対する水分値の変化量
が大きい場合には、測定電圧の分解能を適正範囲
に縮小して穀物の含水率をより的確に算出できる
穀物含水率測定装置を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、圧砕され
た穀物に電圧を印加し前記圧砕された穀物の電気
抵抗によつて得られた測定電圧を測定することに
より含水率を算出する穀物含水率測定装置におい
て、前記圧砕された穀物に印加する電圧を可変と
する電圧可変装置を設けたことを特徴とする。

本発明の電圧可変装置では、前記測定電圧が所
定範囲の上限値を越えた場合には圧砕された穀物
に印加する電圧を下げかつ所定範囲の下限値未満
になつた場合には圧砕された穀物に印加する電圧
を上げることが好ましい。

［作用］ 本発明によれば、圧砕された穀物に印加する電
圧を可変とする電圧可変装置を設け、測定電圧の
変化量に対する水分値の変化量が大きい場合に
は、穀物に印加する電圧を変化させることで、測
定電圧の分解能を適性範囲にして穀物の含水率を
算出することができる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明に係る実施例を詳細
に説明する。

第１図には本発明に係る穀物含水率測定装置の
測定部１０が穀物乾燥機の穀物搬送用バケツトコ
ンベア１２近傍に配設した場合の断面図及び第１
実施例を示す穀物含水率測定装置の制御部１４の
ブロツク図が示されている。

穀物含水率測定装置の測定部１０には、一対の
電極ロール１６が配設されている。電極ロール１
６は導電性の金属材で製作されており、略円板状
の検出部１８と検出部１８の中央から軸方向片側
へ向つて突出する軸部２０とで形成されている。

第２図に示されるように検出部１８の周囲壁９
０にはローレツト加工が施されており、さらに螺
旋状の溝９２および円周の約1/4に亘つて円弧状
に切欠かれた切欠き部９４が形成されている。電
極ロール１６はケース２２内へ挿入軸支されて、
軸部２０を中心に回転するようになつている。

ケース２２は中央に電極ロール１６の支持用透
孔２４が一対穿設された絶縁性の部材で、透孔２
４内へ電極ロール１６の軸部２０が挿入され、軸
部２０に対してそれぞれ前後二個のボールベアリ
ング２６を介して軸支するようになつている。

電極ロール１６の軸支用である各ボールベアリ
ング２６の間には、導電性の接触端子２８が挟み
込まれるように配設され、接触端子２８が電極ロ
ール１６の軸部２０に接触するようになつてお
り、リード線を介して制御部１４へ接続されてい
る。

制御部１４は、レンジ切換器３０と電圧可変装
置である可変抵抗器３２と中央処理装置
（CPU）、リード・オンリ・メモリ（ROM）、ラ
ンダム・アクセス・メモリ（RAM）等から成る
マイクロコンピユータ３４と表示器３６と電源装
置３８とから構成されている。

レンジ切換器３０はロータリスイツチ等から構
成されており可変抵抗器３２の抵抗値を変化させ
るように可変抵抗器３２に信号を出力するように
なつている。

可変抵抗器３２はレンジ切換器３０からの信号
によつて抵抗値を変えて電極ロール１６への供給
電圧を変化させるようになつている。

マイクロコンピユータ３４は、穀物の電気抵抗
によつて得られた測定電圧により穀物の含水率を
算出し、表示器３６に含水率を表示するようにな
つている。

電源装置３８はレンジ切換器３０、可変抵抗器
３２等に一定基準の電圧を供給するようになつて
いる。

一方、各ボールベアリング２６によつてケース
２２に軸支された電極ロール１６の軸部２０先端
には歯車４０が互いに噛み合つた状態で結合され
るようになつている。このため歯車４０の回転に
ともなつて電極ロール１６は互いに対向して回転
するようになる。

歯車４０と軸部２０との結合部分は絶縁体によ
つて構成されている。このため電極ロール１６と
歯車４０とは結合されて一体となつた後も非導電
となつている。

歯車４０の近傍には図示を省略した駆動用モー
タが配設されている。このため駆動用モータの駆
動力は歯車４０へ伝達されて、歯車４０と一体と
なつて電極ロール１６を互いに対向して回転させ
るようになつている。このため、電極ロール１６
間に穀物を供給すると、電極ロールによつて穀物
が圧砕される。

次に第３図に基づいて制御部１４の可変抵抗器
３２について詳細に説明する。

電源装置３８からの一定電圧Vccは抵抗４２及
びリレー接点６５Ａを介して電極ロール１６の接
触端子２８を介して電気抵抗７２で表わした、圧
砕された穀物に印加するようになつている。

抵抗４２には抵抗４４とリレー接点６０Ａとの
直列回路、抵抗４６とリレー接点６２Ａとの直列
回路、抵抗４８とリレー接点６４Ａとの直列回路
が各々並列に接続されている。また、抵抗５０と
リレー接点６６Ａとの直列回路、抵抗５２とリレ
ー接点６８Ａとの直列回路、抵抗５４とリレー接
点７０Ａとの直列回路が抵抗４２と接触端子２８
との間のリレー接点６５Ａに並列に接続されてい
る。

それぞれの抵抗の大きさは、抵抗４２を基準と
して抵抗４４，４６，……４８の順に小さく、ま
た、抵抗５０，５２，……５４の順に大きくなつ
ている。

次に第４図に基づいて制御部１４のレンジ切換
器３０について詳細に説明する。

レンジ切換器３０はロータリスイツチ７４，７
６等から構成されている。

ロータリスイツチ７４の一端はアースされ接点
７４Ａは開放されている。また接点７４Ｂ，７４
Ｃ，……７４Ｄがそれぞれリレー６０，６２，…
…６４を介して電源装置３８に接続されている。
従つて、図示されているように例えばロータリス
イツチ７４の接点７４Ｂがオンされるとリレー６
０がオンされて接点６０Ａがオンするようになつ
ている。

また、ロータリスイツチ７６の一端はアースさ
れ接点７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ，……７６Ｄがそ
れぞれ、リレー６５，６６，６８，……７０を介
して電源装置３８に接続されている。従つて、図
示されているように例えばロータリスイツチ７６
の接点７６Ｂがオンされるとリレー６６がオンさ
れて接点６６Ａがオンするようになつている。

以上のように構成された第１実施例の作用につ
いて説明する。

バケツトコンベア１２のバケツトにすくい上げ
られた穀物の一部は、第１図矢印Ａの経路をたど
つて常に穀物含水率測定装置の測定部１０内へ送
り込まれる。

穀物含水率の測定は電極ロール１６をサンプリ
ング位置まで回転させて行なわれる。すなわち駆
動用モータが作動され、歯車４０と一体となつた
電極ロール１６が軸部２０を中心に回転し、電極
ロール１６の検出部１８に穀物が入り込むように
なる。

検出部１８に入り込んだ穀物は電極ロール１６
の回転にともなつて圧砕される。さらにこの穀物
の圧砕にともなつて電極ロール１６の接触端子２
８に電源装置３８から可変抵抗器３２の抵抗４２
を介して電圧が印加される。

接触端子２８に印加された電圧は電極ロール１
６の検出部１８に入り込んだ穀物（電気抵抗７
２）に印加され電極ロール１６の電位がマイクロ
コンピユータ３４に入力されるようになつてい
る。

マイクロコンピユータ３４は入力された測定電
圧VRxに基づいて含水率を算出し、表示器３６
に含水率を表示するようになつている。

測定電圧VRxが第５図に示されるように所定
範囲の下限値以下になつた場合には、表示される
含水率は誤差が大きくなつてしまう。従つて、含
水率が上限値より大きい場合には、レンジ切換器
３０のロータリスイツチ７４を回転させリレー６
０，６２，……６４のいずれか１つをオンさせて
リレーの接点６０Ａ，６２Ａ，……６４Ａのいず
れか１つをオンさせて可変抵抗器３２の抵抗値を
小さくして、電極ロール１６の接触端子２８へ印
加する電圧を大きくする。この場合、ロータリス
イツチ７６は接点７６Ａに接触し、リレー６５を
オンしてリレー接点６５Ａをオンする。

例えば、測定電圧VRxが下限値以下のＡ（Ｖ）
になつた場合には、対応する含水率Ｂが算出され
る。含水率Ｂは上限値より大きいのでレンジ切換
器３０のロータリスイツチ７４を回転させリレー
６０をオンさせる。従つて、可変抵抗器３２のリ
レー接点６０Ａがオンされて可変抵抗器３２の抵
抗値が小さくなる。

すなわち、抵抗４２の抵抗値をR₁、抵抗４４
の抵抗値をR₂とすると、可変抵抗器３２の合成
抵抗値R₀は R₀＝R₁R₂／R₁＋R₂ ……(1) となる。従つて、合成抵抗値R₀は抵抗値R₁より
小さくなる。また、一般的に電圧Ｖと抵抗Ｒとの
関係は Ｖ＝IR ……(2) （ただしＩは電流） となり、電源装置３８より送り込まれる電圧を
Vcc、穀物の電気抵抗をRxとすると、測定電圧
VRxは、(1)、(2)式より VRx＝Rx／Rx＋R₀Vcc ……(3) となる。

従つて、測定電圧VRxの電圧が大きくなる。

よつて、第５図に示されるように測定電圧
VRxと水分値との関係のグラフが実線状態から
一点鎖線の状態となり、測定電圧がＣ（Ｖ）にな
る。よつて測定電圧の分解能が適性範囲に縮小さ
れ的確な含水率を求めることができる。

また、測定電圧VRxが下限値以下のＤ（Ｖ）に
なつた場合には、前記と同様にレンジ切換器３０
のロータリスイツチ７４を回転させリレー６２を
オンさせる。従つて、可変抵抗器３２のリレー接
点６２Ａがオンされて可変抵抗器３２の抵抗値が
さらに小さくなる。

従つて、前記と同様に第５図に示されるように
測定電圧VRxと水分値との関係のグラフが実線
状態から二点鎖線の状態となり、測定電圧Ｇ（Ｖ）
になる。よつて測定電圧VRxの分解能が適性範
囲に縮小され的確な含水率を求めることができ
る。

また、測定電圧VRxが第６図に示されるよう
に所定範囲の上限値以上になつた場合も同様に表
示される含水率は誤差が大きくなつてしまう。従
つて、含水率が下限値より小さい場合には、レン
ジ切換器３０のロータリスイツチ７６を回転させ
リレー６６，６８，……７０のいずれか１つをオ
ンさせてリレーの接点６６Ａ，６８Ａ，……７０
Ａのいずれか１つをオンさせて可変抵抗器３２の
抵抗値を大きくする。この場合、ロータリスイツ
チ７４は接点７４Ａに接続する。

例えば、測定電圧VRxが上限値以上のＬ（Ｖ）
になつた場合には、対応する含水率Ｍが算出され
る。含水率Ｍは下限値より小さいのでレンジ切換
器３０のロータリスイツチ７６を回転させリレー
６６をオンさせる。従つて、可変抵抗器３２のリ
レー接点６６Ａがオンされて可変抵抗器３２の抵
抗値が大きくなる。

すなわち抵抗４２の抵抗値をR₁、抵抗５０の
抵抗値をR₃とすると、 可変抵抗器３２の合成抵抗値R₀は R₀＝R₁＋R₃ ……(4) となる。従つて、合成抵抗値R₀は抵抗値R₁より
大きくなる。また、(4)式、前記(3)式より、測定電
圧VRxの電圧が電圧小さくなる。

従つて、第６図に示されるように測定電圧
VRxと水分値との関係のグラフが実線状態から
一点鎖線の状態となり、入力電圧Ｎ（Ｖ）になる。
よつて測定電圧VRxの分解能が適性範囲に縮小
され算出される含水率が的確な値となる。

また、前記と同様に測定電圧VRxが上限値以
上のＨ（Ｖ）になつた場合には、レンジ切換器３
０のロータリスイツチ７６を回転させリレー６８
をオンさせる。従つて可変抵抗器３２のリレー接
点６８Ａがオンされて可変抵抗器３２の抵抗値が
さらに大きくなる。

従つて、前記と同様に第５図に示されるように
電圧VRxと水分値との関係のグラフが実線状態
から二点鎖線の状態となり、測定電圧Ｋ（Ｖ）に
なる。よつて、測定電圧VRxの分解能が適性範
囲に縮小され算出される含水率が的確な値とな
る。

次に第７図から第９図を用いて本発明に係る第
２実施例を説明する。

穀物含水率測定装置の測定部は第１図と同一の
ものを利用するので説明を省略する。

穀物含水率測定装置の制御部は第７図に示され
ており、電圧可変装置である可変抵抗器８０と可
変抵抗器８０の作動部８６を移動させるモータ８
１とマイクロコンピユータ８２とで構成されてい
る。

可変抵抗器８０は抵抗８３，８４，８５と端子
８５Ａが直列に接続されている。また、抵抗８３
と抵抗８４との接続点には端子８３Ａが、抵抗８
４と抵抗８５との接続点には端子８４Ａが接続さ
れている。また、モータ８１の回転によつて作動
部８６が作動され可変抵抗器８０の抵抗値を変化
させるようになつている。

マイクロコンピユータ８２は、測定電圧に基づ
いてモータ８１を回転させる。また、測定電圧に
基づいて含水率を表示器８９に表示する。

以上のように構成された第２実施例の作用を説
明する。

第８図にはマイクロコンピユータ８２の制御ル
ーチンが示されている。

穀物含水率測定装置の検出部１８に入り込んだ
穀物は電極ロール１６の回転にともなつて圧砕さ
れるとステツプ１００において測定電圧VRxが
読み込まれる。ステツプ１０２及びステツプ１０
４において第９図に示される測定電圧VRxと水
分値との関係がマツプの形で記憶されている内容
に基づいて、測定電圧VRxが所定範囲の下限値
以下か否かがステツプ１０２において判断され、
測定電圧VRxが所定範囲の上限値以上か否かが
ステツプ１０４において判断される。

ステツプ１０２において測定電圧VRxが下限
値以下と判断された場合には、ステツプ１０６に
おいてモータ８４が端子８３Ａ側に回転され、可
変抵抗器８０の作動部８６が端子８３Ａに接続さ
れる。従つて、可変抵抗器８０の抵抗値が小さく
され、測定電圧VRxを大きくする。ステツプ１
０８においてフラグf₀に１がセツトされる。

ステツプ１０４において測定電圧VRxが上限
値以上と判断された場合には、ステツプ１１０に
おいてモータ８１が端子８５Ａ側に回転され、可
変抵抗器８０の作動部８６が端子８５Ａに接続さ
れる。従つて、可変抵抗器８０の抵抗値が大きく
され、測定電圧VRxを小さくする。ステツプ１
１２においてフラグf₁に１がセツトされる。

ステツプ１０２及びステツプ１０４において測
定電圧VRxが所定範囲内と判断された場合には、
ステツプ１１４においてフラグf₀に１がセツトさ
れているか否かが判断される。フラグf₀に１がセ
ツトされていない場合には、ステツプ１１６にお
いてフラグf₁に１がセツトされているか否かが判
断される。フラグf₁に１がセツトされていない場
合にはステツプ１１８において第９図に示されて
いる測定電圧と含水率との関係を示すマツプＡに
より含水率が算出される。そして、ステツプ１２
０においてステツプ１１８で算出された含水率が
表示器８７に表示される。

ステツプ１１４においてフラグf₀に１がセツト
されている場合には、ステツプ１２２におて第９
図に示されているマツプＢにより含水率が算出さ
れる。ステツプ１２４においてフラグf₀がリセツ
トされる。ステツプ１２０においてステツプ１２
２で算出された含水率が表示器８７に表示され
る。

ステツプ１１６においてフラグf₁に１がセツト
されている場合には、ステツプ１２６において第
９図に示されているマツプＣにより含水率が算出
される。ステツプ１２８においてフラグf₁がリセ
ツトされる。ステツプ１２０においてステツプ１
２６で算出された含水率が表示器８７に表示され
る。

以上説明したように可変抵抗器を介して基準電
圧を電極ロールに供給して穀物の電気抵抗によつ
て得られた測定電圧が上限値以上の場合には可変
抵抗器の抵抗値を小さくして測定電圧の電圧を大
きくし、測定電圧が下限値以下の場合には可変抵
抗器の抵抗値を大きくして測定電圧の電圧を小さ
くする。従つて、測定電圧の分解能を適性範囲に
してより正確な穀物の含水率を算出することがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、圧砕され
た穀物に印加する電圧を可変とする電圧可変装置
を設けたことにより、測定電圧の変化量に対する
水分値の変化量が大きい場合には、穀物に印加す
る電圧を変化させることができるので、測定電圧
の分解能を適性範囲にすることができ、穀物の含
水率を的確に算出することができる、という効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る穀物含水率測定装置の構
成を示す概略構成図、第２図は第１図の電極ロー
ルを示す斜視図、第３図は第１実施例に係る可変
抵抗器を示す回路図、第４図は第１実施例に係る
レンジ切換器を示す回路図、第５図及び第６図は
第１実施例に係る測定電圧と水分値との関係を示
すグラフ、第７図は第２実施例の制御部の構成を
示す概略構成図、第８図は第２実施例に係る制御
ルーチンを示す流れ図、第９図は第２実施例に係
る測定電圧と水分値との関係を示すグラフ、第１
０図は測定電圧と水分値との関係を示すグラフで
ある。 １０……測定部、１４……制御部、１６……電
極ロール、１８……検出部、３０……レンジ切換
器、３２……可変抵抗器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧砕された穀物に電圧を印加して前記圧砕さ
   れた穀物の電気抵抗によつて変化した電圧を測定
   することにより含水率を算出する穀物含水率測定
   装置において、圧砕された穀物に印加する電圧を
   可変とする電圧可変装置を設けたことを特徴とす
   る穀物含水率測定装置。 ２ 前記電圧可変装置は、前記測定された電圧が
   所定範囲の上限値を越えた場合には圧砕された穀
   物に印加する電圧を下げかつ所定範囲の下限値未
   満になつた場合には圧砕された穀物に印加する電
   圧を上げることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の穀物含水率測定装置。