几种常见粮食水分检测方法的分析与比较

万志强 杨磊 张晴晴 王晨

摘要：指出了粮食作物的水分以两种形式存在，一种是自由水，另外一种是结合水。根据不同的粮食在储存时的需要，要求对粮食中所含水分进行去除，以便达到规定的水分含量要求，粮食水分检测正是根据这一需要所发展起来的技术，随着粮食储存的要求越来越高，对粮食中舍有的水分进行精确检测也就越来越有必要。分析研究了几种当前比较普遍的水分检测技术的优缺点，给当前水分检测技术提供参考。

关键词：粮食;水分;检测;方法

中图分类号：TH83

文献标识码：A

文章编号：1674-9944（2018）14-0209-02

1 引言

水分是粮食作物中的一个重要的参考量，粮食作物中含有水分的不同，则粮食的生化特性也不一样，这给粮食的储存带来一系列困难，对粮食作物进行干燥、除湿。确保相关粮食符合储存的要求，确保粮食颗粒归仓，这就需要对粮食进行精确的水分检测。

被测物如果要取得较高的检测精度，常需要将被测量的粮食作物制作成规定大小要求的样品，然后对样品进行检测，该种方法的优点是测量精度高，缺点是所费时间较长，对在线检测则不适用。另外为了节省时问，常常是直接对需要储存的粮食作物进行检测，这种方法适合在线的实时测量，可以对粮食水分进行动态监控。

本文分别对电阻法、电容法、微波法、核磁法等给予介绍，并分析其中的优缺点。

2 电阻法

被测物中含水率的不同，那么它导电的能力也不同，也就是导电率也不同，这种方法即是电阻法粮食水分检测技术。电阻R和含水率Q的关系可用公式表达为：

Q= P₁+ P₂lnR

（1）

式（1）中P₁和P₂為常数。电阻法粮食水分检测技术多用在一些对检测结果要求不高的地方，该方法的优点是测量设备结构简单，成本经济。缺点是得出的结果受不同粮食影响较大，被测的粮食常需要事先磨碎，按要求制成规定的样本。

3 电容法

被测粮食中水分含量不同，通过粮食中的电流也不一样，粮食作物中水分含量的不同，则其导电的能力也不同，反映在参数上，也即电容的数值不同，按照和水分的相应关系，可以编制出粮食水分的含量分布，这就是电容法检测粮食水分的原理。该种检测方法的优点是快捷、迅速;缺点是精确度不是很高。

4微波法

微波的频率在0. 3～300 kMHz之间，微波的三个特性为穿透、反射、吸收。微波对于有些物体起反射作用，比如金属，对于其他物体、如粮食作物、水等则不被吸收，而是穿越，从而导致自身发热。

微波法粮食水分检测技术，这是利用微波的这一特性原理进行测量。该种检测方法的优点是测量结果快速、准确，缺点是不经济。

5核磁法

粮食水分检测方法中科技含量较高的是核磁法，该方法主要是被测粮食中水分不同，原子核的自旋运动也不同，这表现在原子核的自旋量子数也不同。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的比例关系，根据这一比例关系，就可以测量出所含的水分。这种测量方法的优点是所得结果的精度高、结果迅速、测量范围宽，缺点是设备的维护保养费用大、维护设备成本过于高昂、且测量设备在使用前需要精确标定。