JPH0565102B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は循環される穀物を適時サンプリングし
て含水率を計測する穀物含水率自動計測方法に関
する。

［従来の技術］ 穀物乾燥機では、乾燥開始前に乾燥終了時の穀
物の含水率の設定値Gaを設定しておき、含水率
計測装置で穀物を定期的にサンプリングして含水
率を自動計測し、この含水率が前記設定値Ga以
下となつた場合には乾燥機による乾燥を自動的に
停止するようになつている。

第４図には穀物の乾燥における従来の含水率の
計測値（・印）の一例が示されており、含水率が
設定値より僅かに大きい値Gbよりも大きい場合
には長い周期、例えば１時間毎にサンプリングを
して含水率が計測される。含水率がGb以下にな
つた場合には、短い周期、例えば20分おきに含水
率が計測される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の含水率計測方法では、乾減率が
ほとんど変化せず乾燥期間が長い乾燥後期で計測
周期を短くしているため計測回数が多くなるとい
う問題がある。

本発明は上記事実を考慮し、無駄な含水率の計
測を行わずに、最適な計測回数で精度よく目標含
水率との比較を行うことができる穀物含水率自動
計測方法に得ることが目的である。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る穀物含水率自動計測方法は、穀物
を循環しながら乾燥する穀物乾燥機の穀物循環経
路の途中に配設された含水率計測装置を用いて穀
物含水率を自動計測するにあたつて、前記穀物含
水率の計測周期を穀物の初期含水率と目標含水率
との差、及び乾減率に基づいて算出することを特
徴としている。

［作用］ 本発明によれば、穀物の初期含水率と目標含水
率との差に基づいて得られる含水率の計測周期
と、乾燥する穀物の含水率の変化度合いである乾
減率に基づいて得られる含水率の計測周期と、を
併用することにより、計測含水率と目標含水率の
差が縮まるにつれて計測周期を短くすると共に計
測含水率が目標含水率に近くなつても、乾減率が
小さければ極端に短い計測周期とはせずに乾減率
に応じて計測周期を長くとる。

これにより、無駄な計測を行わずに済み、少な
い計測回数で穀物の含水率が目標含水率となつた
時点で精度良く乾燥を停止させることができる。

なお、穀物の張り込み量や種類によつて計測周
期を補正してもよく、これによつて、さらに無駄
のない、必要充分な計測回数を得ることがことが
できる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。第１図には本発明が適用される循環式
穀物乾燥機１０の一例が示されている。

この循環式穀物乾燥機１０は、上部の貯留部１
２と下部の乾燥部１４とを備えている。乾燥部１
４には網状壁面で仕切られた流下路１６が形成さ
れており、貯留部１２の穀物が流下して通るよう
になつている。隣り合う流下部１６の間には交互
に熱風室１８、排風室２０が形成されている。熱
風室１８には第２図にも示されている操作盤１９
の電源スイツチ２３、作業選択スイツチ３１及び
運転スイツチ２１の操作により作動する図示しな
いバーナ及び吸引フアンにより熱風が送られ、熱
風室１８から流下路１６を通つて排風室２０側へ
流れるようになつている。このバーナ及び吸引フ
アン等の運転時間はプログラムタイマ設定部２５
で所望の時間に設定することができるようになつ
ている。さらに、乾燥部の熱風温度は温度設定ツ
マミ２７で設定でき、熱風温度はほぼ一定に保持
できるようになつている。この熱風により、流下
路１６内の穀物が乾燥される。

運転スイツチ２１の近傍には停止スイツチ２９
が並設され、この停止スイツチ２１の操作で乾燥
機１０を完全停止させることができるようになつ
ており、この場合、乾燥機１０を運転させるため
の初期データ（穀物の含水率、乾燥機１０内の温
度及び湿度等）の全てがリセツトされるようにな
つている。

流下路１６の下端開口部にはロータリバルブ２
２が近設されており、乾燥された穀物を下ホツパ
２４内へ落下させるようになつている。下ホツパ
２４の底部にはスクリユコンベア２６が設けられ
ており、穀物をバケツトコンベア２８の下部へ供
給するようになつている。この穀物はバケツトコ
ンベア２８により貯留部１２の上方で持ち上げら
れ、回転式均分機３０上に落下されるようになつ
ている。回転式均分機３０上の穀物は遠心力を受
けて貯留部１２内へ落下し、蓄積された穀物の上
表面はすりばち状となつている。すなわち、穀物
は一定の間隔で循環されるようになつている。穀
物の適正な単位循環時間は穀物の種類によつて、
それぞれ異なつており、穀物切り換えスイツチ３
３により、乾燥する穀物に合わせて循環時間が設
定できるようになつている。

バケツトコンベア２８の下部には含水率検出装
置３２が配設され、穀物をすくい上げるバケツト
本体２８Ａの反転時に穀物の一部が含水率検出装
置３２内へと案内されて含水率Giが検出される
ようになつている。

含水率検出装置３２では、サンプリングされた
穀物の含水率Giを所定時間毎に計測してその値
をＡ／Ｄ変換器３６を介してマイクロコンピユー
タ３８（第１図参照）へ供給するようになつてい
る。乾燥機１０を停止させるための乾燥終了時の
穀物仕上り含水率、すなわち目標含水率設定値
Gaは含水率設定ツマミ３６の操作により設定さ
れ、その設定値がマイクロコンピユータ３８へ供
給されるようになつている。マイクロコンピユー
タ３８ではこの目標含水率設定値Gaと穀物の含
水率Giとが一致した時点で乾燥機１０を停止さ
せると共にこの停止時点の穀物の含水率Giを記
憶するようになつている。

ここで、マイクロコンピユータ３８には初期
（ｉ＝１）の穀物含水率Giが記憶され、目標含水
率Gaとの差（G₁−Ga）により２回目の含水率G₂
の計測周期T₂が次式により算出されるようにな
つている（第５図Ａ参照）。

T₂＝K₁（G₁−Ga） (1) ここに、K₁：定数 また、３回目の含水率計測周期は２回目の含水
率G₂と初期の含水率G₁との差とその計測時間間
隔とにより算出される乾減率ｍによつて得るよう
になつている。すなわち、ｉ回目（ｉ＞＝２）の
含水率測定周期を決めるための乾減率miは次式
によつて定められる。

mi＝（Gi−Ｇ（ｉ−１）／時間 (2) 乾減率miが大きくなるに従い乾燥時間が速く
なることを意味し、第５図Ｂに示される如く、乾
減率miが大きいと含水率計測周期Tiは短くなる。

この(2)式と前記(1)式のK₁（Gi−Ga）とを併用
することによつて、穀物の乾燥経路に応じた最適
な含示率計測周期を求めている（下式参照）。

Ti＝K₁（G₁−Ga）−K₂mi (3) ここに、 Ti：ｉ回目の含水率計測周期 K₁：定数 K₂：定数 また、穀物の種類や乾燥機内の穀物の張込量に
応じてこのTiを補正している。これを次式で示
す。

Ti＝K₁（G₁−Ga） −K₂mi−ａ・ｂ (4) ここに、 ａ：穀物種類係数 ｂ：張込量係数 この補正は前記(1)式にも適用され、これにより
(1)式は次式の如くなる。

T₁＝K₁（G₁−Ga）−ａ・ｂ (5) マイクロコンピユータ３８はドライバ４０を介
して表示器４２へ含水率を出力するようになつて
いる。表示器４２は次の表示値が供給されるまで
前回の表示値を保持して表示するようになつてい
る。なお、この表示器４２では、切り換えスイツ
チ４３の操作で乾燥機内の温度や乾燥残時間等を
表示させることもできるようになつている。

ここで、乾燥機１０には乾燥機再起動スイツチ
４４が設置され、乾燥機停止後の再起動スイツチ
４４の押圧で乾燥機１０は再度運転が再開される
ようになつている。この再起動スイツチ４４は穀
物の含水率が穀物の放置により高くなり、再度目
標含水率Gaまで乾燥させる場合に適用されるス
イツチである。また、乾燥機１０は前記含水率設
定ツマミ３６の含水率低側操作による目標含水率
変更時でも乾燥機１０は運転が再開されるように
なつている。

この、乾燥器１０の再起動は前記運転停止時に
記憶された穀物の含水率に基づいて再開されるよ
うになつており、バーナ出力も乾燥機停止時の出
力と同等の出力（高温又は低温の小風量）で点火
されるようになつている。

以下に本実施例の作用を第３図のフローチヤー
ト図に従い説明する。

電源スイツチ２３がオンとされ、作業選択スイ
ツチ３１が乾燥の位置にあるとまず、ステツプ
100で運転スイツチ２１のオン・オフ状態が判断
される。運転スイツチ２１がオンとされると、ス
テツプ101で穀物の含水率等のデータがイニシヤ
ライズされ、ｉが１にセツトされる。次にステツ
プ102で乾燥機運転時間を読み込み、次いでステ
ツプ103で穀物の初期含水率Gi（ｉ＝１）を計測
してそのＡ／Ｄ値読み込む。次にステツプ104で
含水率設定ツマミ３６で設定された目標含水率
Gaを読み込みこれらの読み込みが終了すると、
ステツプ105へ進み乾燥運転が開始される。ここ
で、ステツプ105で乾燥運転が開始されると運転
停止命令があるまで運転は継続される。

次に、ステツプ106ではｉ＝１が否かが判断さ
れ、肯定の場合は含水率計測が初回であると判断
しステツプ108へ進み、否定の場合は含水率計測
が２回目以降であると判断しステツプ110へ進む。
ステツプ108では穀物の含水率と目標含水率との
差が求められ次いでこの値を基にステツプ112で
次回の含水率計測周期Tiが前記(1)式により算出
され、ステツプ114へ移行する。なお、本実施例
のフローチヤート図には図示されていないが、含
水率計測周期Ti算出時に穀物切換スイツチ３３
の設定に基づいた穀物の種類係数ａ及び温度設定
スイツチ２７に基づいた穀物張込量係数ｂを読み
込み、これらの係数で補正してもよい（前記第(5)
式参照）。

ステツプ114ではステツプ102で設定した時間に
なつたか否かを判断し設定時間未到達の場合はス
テツプ116へ移行し目標含水率Gaと計測含水率Gi
とが比較される。またステツプ114で設定時間が
経過したと判断されるとステツプ118へ移行する。
また、ステツプ116で穀物の含水率Giが目標含水
率Gaとなつた場合にもステツプ118へ移行する。

ステツプ116で穀物の含水率Giが目標含水率Ga
未到達の場合は、ステツプ120へ移行しｉがイン
クリメントされ、次いでステツプ122で表示制御
を行なつた後、ステツプ124へ移行する。

ステツプ124では作業の選択スイツチ３１が切
り換わつたか否かが判断され、切り換わつている
場合はステツプ126で乾燥機１０のバーナ及び吸
引フアンの運転が停止され、ステツプ128へ移行
してそれに応じた別作業制御が行なわれる。作業
選択スイツチ３１が切り換わつていない場合はス
テツプ124からステツプ130へ移行し停止スイツチ
２９の作動状態が判別される。ここで、停止スイ
ツチ２９が作動している場合は乾燥機１０は停止
され、電源スイツチ２３のみがオン状態となる。
停止スイツチ２９が作動していない場合はステツ
プ１３２へ移行して、再度ステツプ102で設定し
た時間になつたか否かを判断し、設定時間未到達
の場合はステツプ134へ移行して含水率計測周期
Tiが経過したか否かが判断される。またステツ
プ132で設定時間が経過したと判断されるとステ
ツプ118へ移行する。

ステツプ134で含水率計測周期でない場合はス
テツプ124、130、132、134を繰り返す。

次にステツプ114、116又はステツプ132からス
テツプ118へ移行した場合、乾燥機１０の運転は
一時的に停止され、ステツプ136へ移行する。ス
テツプ136では目標含水率Gaは記憶されたまま再
度目標含水率をGcとして読み込む。次にステツ
プ138へ移行し記憶された目標含水率Gaと改めて
設定された目標含水率Gcに変化があるか否かが
判断され、目標含水率Gcが目標含水率Gaよりも
高く設定された場合と変化がない場合には、乾燥
機１０を再起動させる必要がないと判断し、ステ
ツプ140へ移行する。ステツプ140では乾燥機１０
の再起動スイツチ４４の作動状態が判断されこの
再起動スイツチ４４がオン（例えば穀物の放置に
よつて穀物の含水率Giが高くなり、再度目標含
水率Gaへと戻したい時にオン）の場合はステツ
プ142へ移行し、オフの場合はステツプ136へ移行
する。

また、ステツプ138で目標含水率Gcが目標含水
率Gaよりも低く設定された場合にも乾燥機１０
を再起動させる必要があると判断されステツプ
142へ移行する。

ステツプ142では新たにタイマの設定時間が読
み込まれステツプ144へ移行し目標含水率Gcが目
標含水率Gaとされた後、ステツプ105へ移行し乾
燥運転が再開する。

ここで、ステツプ118で乾燥機１０の運転が停
止された場合に運転停止時の穀物の含水率Giは
消去されておらず、記憶されたままの状態である
ので乾燥機１０は運転停止時に継続された条件に
基づいて運転が再開されることになる。

従つて、乾燥機１０は最大出力で運転が再開す
ることがなく、過乾燥による穀物の胴割れ等の不
良が生じることはない。

また、乾燥機１０の設定時間のタイムアツプ又
は目標含水率到達では完全に停止されず、所謂ポ
ーズ状態で保持されるので、穀物乾燥状態の微調
整が容易となり、乾燥効率が向上されると共に製
品の品質も向上される。

次に穀物の含水率計測が２回目以降、すなわち
ステツプ134で含水率計測周期となつた場合の制
御を説明する。

ステツプ134で含水率計測周期となるステツプ
103へ移行し穀物の含水率Giが計測される。以下
前述の如く、ステツプ104及びステツプ105を経て
ステツプ106へ移行し、次いでステツプ110へ移行
する。ステツプ110では穀物の初期含水率G₁と目
標含水率Gaとの差が求められ、ステツプ146へ移
行する。ステツプ146では前回の含水率計測時か
ら今回の含水率計測時までの間隔時間と前記ステ
ツプ110で求めた含水率の差により乾減率miが算
出され、次いでステツプ148で実施例の構成で示
した(3)式に従い含水率計測周期Tiが算出される。
Tiが算出されるとステツプ114へ移行し前述の制
御を繰り返す。なお、本実施例のフローチヤート
図には図示されていないが、含水率計測周期Ti
算出時に穀物切換スイツチ３３の設定に基づいた
穀物の種類係数ａ及び温度設定スイツチ２７に基
づいた穀物張込量係数ｂを読み込み、これらの係
数で補正してもよい。この場合、実施例の構成で
示した(4)式に従い含水率計測周期Tiが算出され
る。

ここで、第５図に示される如く、穀物の種類係
数ａ及び張込量係数ｂの変化で特性曲線の勾配は
変化されない。

このように、本実施例では穀物の初期含水率
Gi又はこの初期含水率Giと含水率計測周期によ
り得られる乾減率の両方に基づいて次回の含水率
計測周期を算出しているので、予め所定時間間隔
を定めて制御する場合に比べ含水率計測回数が少
なくて済む。また、目標含水率到達による自動停
止精度も向上される。

なお、本実施例では含水率特性周期Tiの算出
式を穀物の種類係数ａ及び張込量係数ｂを考慮し
た場合に前記(4)式により求めたが、下式による算
出としてもよい。

Ti＝ａ・ｂ（K₁（G₁−Ga）−K₂mi） (6) ここに、 ａ：穀物種類係数 ｂ：張込量係数 この(6)式の特性は第６図Ａ及びＢに示される如
く、穀物の種類係数ａ及び張込係数ｂで補正しな
い場合は前記(3)式と同一であるが、この(6)式の場
合、穀物の種類係数ａ及び張込係数ｂ変化で補正
すると特性曲線の勾配が変化することになる。

なお、この(6)式を用いて次回の含水率計測周期
を求める場合において、２回目の計測周期は前記
(1)式によつて求めることになる。これを穀物の種
類及び張込量で補正する場合は穀物種類係数ａ及
び張込量係数ｂをそれぞれ積算すればよい。

また、本実施例でタイマ制御と比較制御とを併
用して乾燥機１０の運転制御を行なつたが、タイ
マを連続とすれば含水率による比較制御のみでの
制御が可能である。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係る穀物含水率自動
計測方法では、無駄な含水率の計測を行わずに、
最適な計測回数で精度よく目標含水率との比較を
行うことができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は穀物乾燥の内部構造を示す正面図、第
２図は操作盤の正面図、第３図は乾燥制御のフロ
ーチヤート図、第４図は従来の乾燥制御による含
水率特性の一例を示す時間−含水率特性図、第５
図Ａは本実施例に係る含水率−含水率計測周期特
性図、第５図Ｂは本実施例に係る乾減率−含水率
特性図、第６図Ａは含水率計測周期の他の算出方
法に係る含水率−含水率計測周期特性図、第６図
Ｂは含水率計測周期の他の算出方法に係る乾減率
−含水率特性図である。 １０……乾燥機、３２……含水率検出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 穀物を循環しながら乾燥する穀物乾燥機の穀
   物循環経路の途中に配設された含水率計測装置を
   用いて穀物含水率を自動計測するにあたつて、前
   記穀物含水率の計測周期を穀物の初期含水率と目
   標含水率との差、及び乾減率に基づいて算出する
   ことを特徴とする穀物含水率自動計測方法。 ２ 前記算出された含水率計測周期は、乾燥機内
   へ収容される穀物の張り込み量及び穀物種類の少
   なくとも一方で補正した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自動計測方法。