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粮食水分在线测量仪研究文献综述

 2020-06-04 20:18:23  

文 献 综 述

选题意义:

粮食是国家的生命之本,农业一直是我国经济的基础。温家宝总理讲:”家中有粮,心中不慌”。所以伴随着我国农业的发展越来越迅速,使得粮食的储存问题被搬到了许多文件上,引起了越来越多人群的关注。粮食的含水率是影响粮食质量的一个重要指标。而粮食中的水分可以分为游离水和结合水。游离水为通过物理吸附作用吸附在粮食表面或者内部分子间隙中的水分;结合水则是通过化学作用吸附在粮食分子结构中的水分。粮食的含水率指的就是游离水占粮食重量的百分比。在粮食刚收获时一般含有较高的水分,高含水率会促使粮食生命活动旺盛,造成粮食发热、霉变等反应。

而当干燥过度水分过低时,会破坏粮食的有机物质,损失粮食的能量。因此为了确保粮食的安全储存,必须对收获后的粮食进行水分在线监测和进行及时干燥,将含水率降至安全储存标准。所以粮食水分在线监测技术愈发的显得重要,更应该在中国市场上进行推广。而因为粮食中影响水分的因素非常多,对于在线监测非常不利,所以一些传统方法已经默默变成了过去。不过随着电解质物理学、生物与分子化学、传感器技术与信息融合技术等现代信息产业技术的快速发展,粮食水分在线监测又多了许多新的研究方法和方向。

研究方法:

如上文所诉,粮食水分在线监测技术研究方法百家争鸣。总体来说可以分为两大类:直接法和间接法。直接法通过对粮食进行加热干燥后直接测量其水分的含量,这种方法不会改变样品的性质,测量精度高,但它是一种间歇式的测量方法,一般需要较长的测量周期,实时性差,不能实现对粮食水分含量的连续监测;间接法是通过测量与水分含量变化相关的物理量从而得到粮食的水分含量,检测速度快,因此容易实现水分的在线监测。常用的直接法有:电烘箱法(105℃,碾碎),减压法,红外线加热干燥法,微波加热法,化学法等。间接法有:电容法,电阻法,红外射线法,中子法,摩擦阻力法等。

国内外研究概况:

从上世纪50年代以来,世界各国越来越感受到水分监测技术的重要性。不断的对于水分监测技术进行研究,使得这个行业快速进步。总体上来说水分检测技术是一门综合性,结合了电子技术,信号处理、误差处理、计算机技术以及干燥、储藏的应用技术。粮食水分检测技术属于它的一个具体应用方面。

电测法是粮食水分检测技术中研究最早也应用最广泛的方法。日本在1984年研制了在线电导式水分仪,苏兰早1987年生产了电容式的WHILE100,美国帝强公司DICKEY-JOHN推出了电容式GAC2100系列和GAC500系列高精度水分仪。

近年来基于红外线的水分析研究发展迅速,美国Zeltex公司生产了ZX880近红外检测仪,英国红外有限公司生产了SM4红外水分仪,日本千野制作所研制了IR-AM300水分仪。基于微波和无线电波的水分仪有日本地崎电机制造开发所开发的UAM-100、瑞典生产的Aquamatic 5100型快速水分分析仪和美国JOINT SYSTEMS公司生产的M100微波水分仪。

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