电容式谷物水分传感器探头研制取得重大进展

　　粮食的安全储藏是关系到国计民生的重大战略问题，它直接影响到粮食质量和粮食的市场生命力。为了确保谷物安全贮存，必须将收获后的谷物及时干燥，将谷物水分降至安全贮藏标准。作为谷物水分传感器重要部分的探头技术发展相对较慢。现有谷物水分传感器平行极板探头存在安装难度大、高水分测量精度低等问题。《农业工程学报》2010年第2期发表了《电容式谷物水分传感器平面探头的研制》，文章作者对在线谷物水分传感器的探头进行了改进，研究设计了新型的电容式谷物水分传感器平面探头。试验结果表明：该传感器有较高的测量精度和较大的适应范围。
　　文章第一作者为中国农业大学工学院杨柳副教授。
　　改进后的新型谷物水分传感器平面极板探头由驱动电极、感应电极、基片、绝缘层等组成。并使设置的保护电极与感应电极等电位，从而减小了干扰和寄生电容的影响。感应电极在安装时，和谷物干燥机械结合为一体，因此，可认为感应电极的宽度是无穷大。
　　作者还提出了平面极板探头结构的二维模型和设计参数，并采用有限元法分析了平面极板探头的电场强度和电场能量的分布规律，在此基础上给出了平行极板探头设计尺寸的优选方案。
　　以小麦为样本，经多次重复试验，试验结果表明：该传感器有较高的测量精度和较大的适应范围，传感器测量水分的误差为±1.5％，测量水分范围可达到6％～36％，测量温度范围-10～80℃。
　　与传统的传感器探头相比，改进后的新型谷物水分传感器探头减少了杂散电容及其他干扰的影响。提高了水分测量精度，降低了安装难度。完全满足目前国内外谷物干燥系统的控制精度和对环境温度的要求。