[发明专利]带恒温箱自动控制系统低温粮食动态检测仪

说明书

技术领域

本发明涉及低温粮食湿度动态的检测技术领域，具体涉及一种可以在-45℃以内低温环境下使结晶体的粮食根据温度的不同，用不同的时间让粮食的结晶体软化，便于检测水分的低温粮食湿度动态检测仪。

背景技术

我国是世界上人口最多的国家，土地面积广阔，最冷的产粮地区最低气温达到-45℃左右。同时我国也是世界上粮食消费最多的国家。我国由于人口众多、资源相对匮乏、对不同区域不同气候粮食安全问题，是关乎到我国国计民生的一个重大课题，而粮食问题中的一个较为迫切的问题便是对粮食中所含水分进行检测，使得粮在不同的环境下便于保管。

在粮食生产加工过程中，粮食中的水分含量是一个重要的参考量，粮食的水分一般指的是粮食中所含有的自由水和结合水，自由水也叫游离水，存在于粮食的细胞间隙和毛细管中。它具有普通水的性质，在粮食中很不稳定，常随着环境的温度和湿度的变化而增减；结合水存在于细胞内，与淀粉、蛋白质等亲水胶体牢固地结合在一起。结合水的性质较自由水稳定，不易随着环境的温度和湿度的变化而增减。在粮食水分检测中，一般检测的是自由水的含量。

在我国，由于相关的水分检测技术和配套设备的不完善，每年有大量的粮食因此在储存和运输过程中霉烂变质，造成了巨大的损失。因此，水分一直是粮食的一项重要质量指标。准确而又快速的检测粮食中所包含的水分，对于我国的农业生产和储藏以及经济效益都有重要意义。

粮食水分检测技术在近几十年来得到较快的发展，前苏联、日本和欧美一些国家在这方面都有不少的研究。国外开展这方面技术上比较先进的有：日本KETT研究所、美国的Denver公司等，都面向市场推出了不少的粮食水分检测仪器。但是由于它们的检测仪在-10℃以下的环境温度时就不可以准确的检测粮食含水率了。

我国在粮食水分检测方面起步相对较晚，且在前期多是吸收和借鉴前苏联的一些较好的技术方法。近来随着经济和社会的发展，粮食水分检测技术得到了较快的发展。目前在上海、武汉、山东、湖南等地都有相关的生产、研制单位。国内一些科研院所和高等院校在这方面做了不少的研究，也推出了不少面向市场的产品。比如沈阳工业大学在电容式粮食水分仪方面的研究，武汉凯特电子推出的DRCS和LSSC系列的粮食水分检测产品。这些产品一般多是在常温下的测量，对于实现低温环境下自动化和智能化、连续操作，则难以达到要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够在低温环境下在线、连续地对粮食湿度进行动态检测的低温粮食湿度动态检测仪。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

带恒温箱自动控制系统低温粮食动态检测仪，其特征在于：包括一湿度检测仪壳体，所述的湿度检测仪壳体内安装有一主机控制模块，还包括一电源模块及电机控制电路模块，所述的电源模块负责给整个低温粮食湿度动态检测仪提供能源，所述的电机控制电路模块为整个低温粮食湿度动态检测仪提供动力。

所述的主机控制模块连接有显示模块、温度信号采集模块、湿度信号采集模块、按键控制模块、计算机串口通信模块、蜂鸣器模块及程序下载端口电路控制模块。

所述的主机控制模块包括一单片机。

所述的显示模块采用一128*64液晶显示器作为显示模块的核心显示元器件，可以在低温环境下实时在线、动态地显示粮食湿度检测仪工作的状态，包括被测量粮食的品种（稻谷、大豆、玉米、小麦、高粱等）、测量/校正两种状态的选择、误差的大小（在北方较干燥地区通过误差调整来修正检测值）、湿度含量、被测粮食的温度和湿度等数据信息；

所述的温度信号采集模块电路所采用的传感器为美国DALLAS公司生产的 DS18B20数字温度传感器，具有结构简单，不需要外接电路，该传感器采用单线接口方式，具有“一线总线”的结构特点，可用一根I/O数据线既供电又传输数据。DS18B20具有三根引脚，分别是VCC、DQ和GND。DS18B20只需要通过DQ引脚连接到单片机的一个I/O引脚，由于单总线为开漏，所以需要外接一个4.7k的上拉电阻；GND与VCC引脚分别接地和接电源。DS18B20数字温度传感器在与单片机连接时仅需要一条口线即可实现单片机与DS18B20数字温度传感器的双向通讯，且由该数字温度传感器组成的温度测量单元体积小，便于携带、安装，同时，DS18B20的输出为数字量，可以直接与单片机连接，无需后级A/D转换，控制简单，测量精度较高。