בסין, בגלל שיטות איתור מים לא מושלמות, עשרות מיליארדי קילוגרמים של תבואה רקובים במהלך האחסון וההובלה בגלל תכולת לחות מוגזמת, וגורמים להפסדים עצומים. לכן, לחות התבואה תמיד הייתה מדד איכות חשוב מאוד שנשלט על ידי ענף התבואה בבית ומחוצה לה.
מים בדגן מחולקים למים חופשיים (מים חופשיים) ולמים משולבים (מים קריסטליים) על פי תכונות פיזיות. מים חופשיים הם המים המעובדים בנימים ובבינאות מולקולריות בתוך גרגרי תבואה באמצעות ספיחה פיזית: מים כבולים הם המים הנספגים בתאי גרגרים ובמבנים מולקולריים של התבואה באמצעות פעולה כימית. מים חופשיים הם בעלי התכונות הכלליות של מים רגילים ויש להם השפעה חשובה על איכות התבואה. לחות גרגירים מתייחסת לתוכן המים החופשיים.
ישנן שיטות ישירות ועקיפות לגילוי לחות.
השיטה הישירה היא להסיר ישירות את הלחות בדגן על ידי ייבוש או שיטות כימיות, ולגלות את תכולת הלחות המוחלטת של הדגימה. לשיטה זו יש דיוק זיהוי גבוה, אך הוא גוזל זמן ואינו מתאים לגילוי מקוון.
השיטה העקיפה היא לקבוע את תכולת המים של חומר על ידי איתור הכמות הפיזית (כמו מוליכות חשמלית, קבוע דיאלקטרי וכו ') של החומר. שיטות כאלה בדרך כלל מהירות, קלות ליישום גילוי מקוון, ויש להן סיכויים טובים לפיתוח ושימוש.
טכנולוגיית מדידת לחות גרגירים בשיטה עקיפה
מד הלחות מסוג המוליכות מתוכנן על בסיס העיקרון שמוליכות או התנגדות DC של אובייקט משתנה עם תכולת המים שלו, ומזהה את תכולת המים של האובייקט על בסיס השינוי במוליכות. היתרון הוא שהמנגנון פשוט, מהירות התגובה מהירה והעלות נמוכה. החיסרון הוא שבדרך כלל יש צורך לטחון את התבואה וללחוץ אותה לגודל וצורה קבועים. המדינה באותה עת תשפיע גם על דיוק הגילוי.
שיטת הקיבול מתוכננת תוך שימוש בהבדל בקבוע הדיאלקטרי של חומרים שונים. בטמפרטורת החדר, הקבוע הדיאלקטרי של מים גדול מזה של חומרים אחרים (מים הם 81, והדגן הוא בערך 2 עד 5). ככל שתכולת המים של חומר עולה, גם הקבוע הדיאלקטרי עולה. לכן, אם מתגלה הקבוע הדיאלקטרי של חומר, ניתן לחשב את תכולת הלחות בחומר. בהתאם לחומר הנמדד, מבנה האלקטרודה של הקבל שונה גם הוא. ישנם בעיקר מבני אלקטרודה כמו צלחת שטוחה וגליל. שיטת הקיבול משתמשת בזיהוי ללא מגע, בעל אמינות גבוהה, תחזוקה פשוטה וחסכונית וקלה. ניתן להשתמש בו לבדיקה מקוונת ומתאים לגילוי תכולת מים גבוהה. החסרונות הם גורמים רבים ומשפיעים ונתונים מורכבים. מבין מדי לחות התבואה בברית המועצות לשעבר, 43% זוהו בשיטת הקיבול. נכון לעכשיו, דיוק הגילוי יכול להגיע ל 0.5% וזמן הגילוי הוא פחות מ -5 דקות.
הבסיס התיאורטי של מד לחות הקליטה באינפרא אדום הוא החוק של באר. לחות יש פס קליטה חזק לקרינת אינפרא אדום ארוכה בגובה 1.649 מ 'או 1.94 / zm. מכיוון שתכולת המים של חומר שונה, האנרגיה הנקלטת לאורך גל הקרינה הספציפי שונה גם היא. כל עוד נמדד הספיגה, ניתן לקבוע את תכולת המים. שיטות ספציפיות כוללות שיטת השתקפות, שיטת הקרנה וסוג מורכב של הקרנת השתקפות. משמש לגילוי לחות במזון בעיקר רפלקטיבי. יש לו את היתרונות של אין מגע, מהירות מהירה, גילוי רציף, טווח גילוי גדול, דיוק גבוה, יציבות טובה וכו ', והוא יכול למדוד את הלחות של חומרים מוליכים ברמת הדיוק הגבוהה ביותר של 0.1%; החיסרון הוא שהוא מושפע מצורת הדגימה, הצפיפות והעובי והשפעות אחרות, קשה לאתר את הלחות הפנימית של החומר, ומחיר הציוד גבוה יחסית.
שיטת המיקרוגל משתמשת באנרגיה בתדר גבוה במיוחד כדי לחשב את ערך הלחות באמצעות השינוי באובדן האנרגיה הנוצרת על ידי המדגם. למים יש קבוע דיאלקטרי גבוה במיוחד בהשוואה לגרעינים, ויש אובדן דיאלקטרי מקסימלי בתחום UHF. היתרון שלה הוא מדידה ללא מגע, שיכולה לאתר את הערך המוחלט של תכולת הלחות, ויכולה לאתר באופן רציף באינטרנט. החיסרון הוא שבשל הצורה, הצפיפות, העובי וכו ', מבנה המכשירים מורכב והמחיר גבוה.
מד לחות הנויטרון עובד על העיקרון של פיזור מולקולרי. באמצעות מקור נויטרונים המסוגל לפלוט נויטרונים מהירים, הנויטרונים המהירים שנפלטים נפגשים עם החומר המכיל גרעיני מימן, והם מתנגשים זה בזה כדי להאט את האטרונים לאט. על פי הצפיפות המדודה של נויטרונים איטיים ניתן לדעת את כמות המימן הכוללת משמשת לחישוב תכולת המים של החומר. זהו גלאי לחות מתקדם יותר באופן מקוון, שיכול לזהות במדויק מבלי לפגוע במבנה החומר ולהשפיע על פעולתו הרגילה של החומר. מד לחות הניוטרון הוא בעל החסרונות של כיול ידני ופיזור בלתי יציב של מימן.