Ķīnā nepilnīgo ūdens noteikšanas metožu dēļ uzglabāšanas un transportēšanas laikā pārmērīga mitruma satura dēļ ir sapuvuši desmitiem miljardu kilogramu graudu, radot milzīgus zaudējumus. Tāpēc graudu mitrums vienmēr ir bijis ļoti svarīgs kvalitātes rādītājs, ko mājās un ārzemēs kontrolē labības nozare.
Ūdens graudos tiek sadalīts brīvā ūdenī (brīvā ūdenī) un kombinētajā ūdenī (kristāla ūdenī) pēc fizikālajām īpašībām. Brīvs ūdens ir ūdens, kas kondensējas kapilāros un molekulārajos starpposmos graudu graudos, fizikāli adsorbējoties: saistītais ūdens ir ūdens, kas ķīmiskās darbības laikā adsorbējas graudu šūnās un graudu molekulārajās struktūrās. Brīvam ūdenim ir parastā ūdens vispārējās īpašības, un tam ir liela ietekme uz graudu kvalitāti. Graudu mitrums attiecas uz brīvā ūdens saturu.
Ir tiešas un netiešas mitruma noteikšanas metodes.
Tiešā metode ir tieša mitruma noņemšana graudos ar žāvēšanu vai ķīmiskām metodēm un absolūtā mitruma satura noteikšana paraugā. Šai metodei ir augsta noteikšanas precizitāte, taču tā prasa daudz laika un nav piemērota tiešsaistes noteikšanai.
Netiešā metode ir vielas ūdens satura noteikšana, nosakot vielas fizikālo daudzumu (piemēram, elektrisko vadītspēju, dielektrisko konstanti utt.). Šādas metodes parasti ir ātras, viegli izmantojamas tiešsaistes noteikšanā, un tām ir labas perspektīvas to izstrādei un izmantošanai.
Graudu mitruma mērīšanas tehnoloģija ar netiešo metodi
Elektrovadītspējas veida mitruma mērītājs ir veidots, pamatojoties uz principu, ka objekta vadītspēja vai līdzstrāvas pretestība mainās līdz ar tā ūdens saturu, un nosaka objekta ūdens saturu, pamatojoties uz vadītspējas izmaiņām. Priekšrocība ir tāda, ka mehānisms ir vienkāršs, reakcijas ātrums ir ātrs, un izmaksas ir zemas. Trūkums ir tāds, ka parasti ir nepieciešams sasmalcināt graudus un iespiest tos fiksēta lieluma un formas rezistorā. Toreizējais stāvoklis ietekmēs arī atklāšanas precizitāti.
Kapacitātes metode ir izstrādāta, izmantojot dažādu vielu dielektriskās konstantes atšķirības. Istabas temperatūrā ūdens dielektriskā konstante ir lielāka nekā citām vielām (ūdens ir 81, bet graudu - apmēram 2 līdz 5). Palielinoties vielas ūdens saturam, palielinās arī dielektriskā konstante. Tāpēc, ja tiek atklāta vielas dielektriskā konstante, mitruma saturu vielā var aprēķināt. Atkarībā no mērāmās vielas arī kondensatora elektrodu struktūra ir atšķirīga. Galvenokārt ir tādas elektrodu struktūras kā plakana plāksne un cilindrs. Kapacitātes metode izmanto bezkontakta noteikšanu, kurai ir augsta uzticamība, vienkārša un ekonomiska, kā arī viegla apkope. To var izmantot tiešsaistes pārbaudei un tas ir piemērots augsta ūdens satura noteikšanai. Trūkumi ir daudz ietekmējošo faktoru un sarežģīti dati. Starp graudu mitruma mērītājiem bijušajā Padomju Savienībā 43% tika atklāti ar kapacitātes metodi. Pašlaik noteikšanas precizitāte var sasniegt 0,5%, un atklāšanas laiks ir mazāks par 5 minūtēm.
Infrasarkanās absorbcijas mitruma mērītāja teorētiskais pamats ir Bēra likums. Mitrumam ir spēcīga absorbcijas josla ilgam infrasarkanajam starojumam 1,649 m vai 1,94 / zm. Tā kā vielas ūdens saturs ir atšķirīgs, atšķirīga ir arī absorbētā enerģija noteiktam radiācijas viļņa garumam. Kamēr mēra absorbciju, var noteikt ūdens saturu. Konkrētās metodes ietver refleksijas metodi, projekcijas metodi un refleksijas projekcijas kompozītmateriāla veidu. Pārtikas mitruma noteikšanai galvenokārt ir atstarojošs. Tam ir tādas priekšrocības kā bez kontakta, ātrs ātrums, nepārtraukta noteikšana, liels noteikšanas diapazons, augsta precizitāte, laba stabilitāte utt., Un tas var izmērīt vadošu materiālu mitrumu ar visaugstāko precizitāti 0,1%; trūkums ir tāds, ka to ietekmē parauga forma, blīvums un biezums un citi efekti, ir grūti noteikt vielas iekšējo mitrumu, un aprīkojuma cena ir salīdzinoši augsta.
Mikroviļņu metode izmanto īpaši augstas frekvences enerģiju, lai aprēķinātu mitruma vērtību, mainot enerģijas zudumus, ko rada paraugs. Ūdenim ir īpaši augsta dielektriskā konstante, salīdzinot ar graudiem, un UHF diapazonā ir maksimālie dielektriskie zaudējumi. Tās priekšrocība ir bezkontakta mērīšana, ar kuras palīdzību var noteikt mitruma satura absolūto vērtību, un to var nepārtraukti noteikt tiešsaistē. Trūkums ir tāds, ka formas, blīvuma, biezuma utt. Dēļ instrumenta struktūra ir sarežģīta, un cena ir augsta.
Neitronu mitruma mērītājs darbojas pēc molekulārās izkliedes principa. Izmantojot neitronu avotu, kas spēj izstarot ātrus neitronus, izstarotie ātrie neitroni tiekas ar materiālu, kas satur ūdeņraža kodolus, un tie saduras viens ar otru, lai palēninātos līdz lēniem neitroniem. Atbilstoši izmērītajam lēno neitronu blīvumam ir iespējams uzzināt kopējo ūdeņraža daudzumu vielas ūdens satura aprēķināšanai. Tas ir modernāks tiešsaistes mitruma detektors, kas var precīzi noteikt, nesabojājot materiāla struktūru un neietekmējot normālu materiāla darbību. Neitronu mitruma mērītājam ir trūkumi manuālai kalibrēšanai un nestabilai ūdeņraža izkliedei.