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糧食水分儀采用的技術
發布時間:2019-07-10   點擊次數:31次
   糧食水分儀對于糧食收購、加工、儲藏、運輸具有重要意義。在我國,由于水分檢測手段不完善,每年有數量達百億斤的糧食因水分含量過高在儲藏與運輸過程中霉爛變質,損失巨大。因此,糧食水分一直是國內外糧食部門控制的一項非常重要的質量指標。今天,我們簡單聊一聊那些被我們用過的糧食水分儀方法~
 
  如何理解糧食水分?
 
  糧食中的水分按物理性質分為游離水(自由水)和結合水(結晶水)。游離水是通過物理吸附作用凝聚在糧食顆粒內部的毛細管內和分子間隙中的水分:結合水是通過化學作用吸附在糧食細胞內和糧食分子結構中的水分。游離水具有普通水的一般性質,糧食水分儀對糧食的質量有著重要的影響,糧食水分就是指游離水的含量。
 
  直接法是通過干燥或化學方法,直接去除糧食中的水分,檢測出樣品的絕對含水量。此類方法檢測精度高,但費時,不適用于在線檢測。
 
  間接法是通過與水分有關的物理量(例如物質的電導率、介電常數等)的檢測,相應地測定出物質的含水量。此類方法一般速度較快,易實現在線檢測,具有較好的開發和利用前景。
 
  間接法糧食水分測定技術
 
  糧食水分儀是利用物體的電導或直流電阻隨其含水量的不同而變化的原理設計的,根據電導的變化來檢測物體的含水量。其優點是機構筒單,響應速度快,成本低等;缺點是一般需要把糧食磨碎,壓制成固定大小和形狀的電阻,不宜檢測微量及高含水量物質的水分,此外,電極與樣品接觸時的狀態,也會影響檢測的精度。
 
  電容法是利用不同物質的介電常數差異而設計的。常溫下,水的介電常數比其它物質的介電常數大(水為81,糧食約為2~5)。隨著物質含水量的增加,介電常數也響應增大,所以,若檢測出物質的介電常數,就可以計算出物質中的水分含量。根據所測物質不同,電容的電極結構也有所不同,主要有平板式、圓筒式等電極結構。電容法采用的是非接觸檢測,可靠性高,簡便經濟,易維護,可用于在線檢鍘,適合于檢測高含水量。缺點是影響因素多、數據復雜。前蘇聯谷物水分儀中,采用電容法檢測的占43%。目前檢測精度可達0.5%,檢測時間小于5min。
 
  糧食水分儀的理論基礎是比爾定律,水分在1.649m或1.94/zm被長的紅外輻射有強烈的吸收帶。由于物質含水量不同,對特定波長輻射的吸收能量也不同,只要 測得吸光度便能完成含水率的測定。具體方法有反射法、投射法、反射投射復合式。用于糧食水分檢測主要是反射式。它具有無接觸、速度快、連續檢測、檢測范圍大、準確度高、穩定性好等優點,而且可以測導電性物質的水分,最高精度可達0.1%;缺點是受樣品形狀、密度、厚度等影響,難以檢測物質內部水分,設備價格也相對較高。
 
  微波法就是利用超高頻能量通過樣品產生能量損耗的變化來計算出水分值。水與糧食的介電常數相比特別高,而且在超高頻范圍內存在介電損耗最大值。其優點是非接觸 測量,能檢測水分含量的絕對值,可以連續在線檢測。缺點是受形狀、密度、厚度等影響,儀器結構復雜,價格高。
 
  糧食水分儀是根據分子散射原理工作的。采用能發射快中子的中子源,散出的快中子與含有氫原子核的物質相遇,相互之間發生碰撞而減慢為慢中子,根據測出的慢中子的密度就可能知含氫的總量,計算出物質含水量。它是一種較先進的在線檢測水分儀,能在不破壞物料結構和不影響物料正常運行狀態下準確檢測。糧食水分儀存在著需由人工進行標定、氫的散射性不穩定等缺點。

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