基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法及装置，属于谷物干燥领域，该方法包括：获取待测位点的多个特征参数，所述多个特征参数包括空气温度、空气湿度、谷物温度以及平行板电容充放电过程中通过测量电路测得的信号频率；将所述多个特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，输出谷物含水率检测结果；其中，所述反向传播神经网络模型，根据含水率已知的谷物样本采集所述多个特征参数，并以所述谷物样本的多个特征参数作为输入，已知含水量作为标签，进行训练后得到。该方法考虑到空气温湿度、谷物温度和谷物电容的共同影响，提高了谷物水分测量精度和速度，可以在一定程度上降低谷物干燥机的腰爆率。定程度上降低谷物干燥机的腰爆率。定程度上降低谷物干燥机的腰爆率。

【技术实现步骤摘要】
基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及谷物干燥领域，尤其涉及一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法及装置。

技术介绍

[0002]谷物干燥机主要用于稻谷和小麦的干燥，对于顺流式谷干燥机，每次缓苏后进行下一次干燥之前，都需要对谷物的水分进行测量，将其水分数据作为下一次干燥的初始条件之一来确定下一次干燥的热风温度或速度。
[0003]目前，谷物干燥机对谷物水分的确定方式大多是使用神经网络进行预测或采用电阻法测量。其中，目前的神经网络预测模型准确度并不理想，且容易受到外界环境变化的影响。电阻法测量则是测量某固定点谷物含水率，使用该点谷物的含水率代替该干燥机内部的含水率，但电阻法容易受到谷物中杂质的影响。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法及装置。
[0005]本专利技术提供一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法，包括：获取待测位点的多个特征参数，所述多个特征参数包括空气温度、空气湿度、谷物温度以及平行板电容充放电过程中通过测量电路测得的信号频率；将所述多个特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，输出谷物含水率检测结果；其中，所述反向传播神经网络模型，根据含水率已知的谷物样本采集所述多个特征参数，并以所述谷物样本的多个特征参数作为输入，已知含水量作为标签，进行训练后得到。
[0006]根据本专利技术提供的一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法，所述获取待测位点的多个特征参数，包括：在平行板电容位于待测位点时，对平行板电容进行充电或者放电；通过测量电路测量充电或者放电过程中预设高电平的持续时长，根据所述持续时长确定所述信号频率。
[0007]根据本专利技术提供的一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法，所述获取待测位点的多个特征参数之前，还包括：对于多份含水率已知的谷物样本，获取所述谷物样本位于不同空气温度、空气湿度和谷物温度环境下时，平行板电容经充放电后通过测量电路测得的信号频率；将不同空气温度、空气湿度和谷物温度环境，以及测得的信号频率的组合作为训练样本的输入特征参数，将已知含水率作为对应的标签，对构建的初始反向传播神经网络模型进行训练，得到所述训练后的反向传播神经网络模型。
[0008]根据本专利技术提供的一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法，所述待测位点有多个，相应地，所述将所述多个特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，输出谷物含水率检测结果，包括：将每个待测位点的特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，得到每个待测位点的谷物含水率；根据所有待测位点的谷物含水率，输出谷物含水率检测结
果。
[0009]本专利技术提供一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量单元，包括：获取模块，用于获取待测位点的多个特征参数，所述多个特征参数包括空气温度、空气湿度、谷物温度以及平行板电容充放电过程中通过测量电路测得的信号频率；处理模块，用于将所述多个特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，输出谷物含水率检测结果；其中，所述反向传播神经网络模型，根据含水率已知的谷物样本采集所述多个特征参数，并以所述谷物样本的多个特征参数作为输入，已知含水量作为标签，进行训练后得到。
[0010]本专利技术提供一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量装置，包括数据采集机构、温度传感器、湿度传感器、平行板电容、测量电路以及上述水分测量单元；所述温度传感器，用于采集待测位点的空气温度和谷物温度；所述湿度传感器，用于采集待测位点的空气湿度；所述平行板电容，用于在待测点位进行充放电，并通过所述测量电路测量充放电过程中的信号频率；所述数据采集机构，用于将所述温度传感器、所述湿度传感器、所述平行板电容移动至待测位点。
[0011]根据本专利技术提供的一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量装置，所述测量电路包括NE555芯片、第一电阻、第二电阻；所述第一电阻连接至NE555芯片的D引脚和VCC引脚之间；所述第二电阻连接至NE555芯片的D引脚和TH引脚之间；所述平行板电容连接至NE555芯片的TH引脚与GND。
[0012]根据本专利技术提供的一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量装置，所述数据采集机构包括：X轴电机、X轴滑轨、X轴齿轮齿条、X轴桁架；Y轴电机、Y轴滑轨、Y轴齿轮齿条、Y轴桁架；Z轴电机、Z轴滑轨、Z轴齿轮齿条、Z轴桁架、检测头以及定位模块；其中，X轴滑轨与X轴齿条固定在X轴桁架上，Y轴滑轨与Y轴齿条固定在Y轴桁架上，Z轴滑轨与Z轴齿条固定在Z轴桁架上；X轴电机，与Y轴桁架固定连接，与X轴滑轨通过滑块连接，并带动X轴齿轮齿条往复运动；Y轴电机，Z轴电机固定连接，与Y轴滑轨通过滑块连接，并带动Y轴齿轮齿条往复运动；Z轴电机，与Z轴滑轨通过滑块连接，并带动Z轴齿轮齿条往复运动；温度传感器、湿度传感器和平行板电容安装在检测头上，检测头安装在Z轴末端，X轴滑轨固定于干燥机缓苏室上方；所述定位模块，用于控制X轴电机、Y轴电机和Z轴电机的运动，以使Z轴末端的检测头到达待测位点。
[0013]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法。
[0014]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法。
[0015]本专利技术提供的基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法及装置，考虑到空气温湿度、谷物温度和谷物电容的共同影响，提高了谷物水分测量精度，将特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，提高了谷物水分测量速度，基于精度和速度的结合，可以在一定程度上降低谷物干燥机的腰爆率。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术
描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术提供的基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法的流程示意图；
[0018]图2是本专利技术提供的平行板电容等效原理示意图；
[0019]图3是本专利技术提供的反向传播神经网络模型的结构示意图；
[0020]图4是本专利技术提供的NE555模块的内部电路图；
[0021]图5是本专利技术提供的测量电路图；
[0022]图6是本专利技术提供的基于顺流式谷物干燥机的水分测量单元的结构示意图；
[0023]图7是本专利技术提供的基于顺流式谷物干燥机的水分测量装置的数据采集机构示意图；
[0024]图8a是本专利技术提供的基于顺流式谷物干燥机的水分测量装置的平行板电容立体图；
[0025]图8b是本专利技术提供的基于顺流式谷物干燥机的水分测量装置的平行板电容主视图；
[0026]图8c是本专利技术提供的基于顺流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法，其特征在于，包括：获取待测位点的多个特征参数，所述多个特征参数包括空气温度、空气湿度、谷物温度以及平行板电容充放电过程中通过测量电路测得的信号频率；将所述多个特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，输出谷物含水率检测结果；其中，所述反向传播神经网络模型，根据含水率已知的谷物样本采集所述多个特征参数，并以所述谷物样本的多个特征参数作为输入，已知含水量作为标签，进行训练后得到。2.根据权利要求1所述的基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法，其特征在于，所述获取待测位点的多个特征参数，包括：在平行板电容位于待测位点时，对平行板电容进行充电或者放电；通过测量电路测量充电或者放电过程中预设高电平的持续时长，根据所述持续时长确定所述信号频率。3.根据权利要求1所述的基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法，其特征在于，所述获取待测位点的多个特征参数之前，还包括：对于多份含水率已知的谷物样本，获取所述谷物样本位于不同空气温度、空气湿度和谷物温度环境下时，平行板电容经充放电后通过测量电路测得的信号频率；将不同空气温度、空气湿度和谷物温度环境，以及测得的信号频率的组合作为训练样本的输入特征参数，将已知含水率作为对应的标签，对构建的初始反向传播神经网络模型进行训练，得到所述训练后的反向传播神经网络模型。4.根据权利要求1所述的基于顺流式谷物干燥机的水分测量方法，其特征在于，所述待测位点有多个，相应地，所述将所述多个特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，输出谷物含水率检测结果，包括：将每个待测位点的特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，得到每个待测位点的谷物含水率；根据所有待测位点的谷物含水率，输出谷物含水率检测结果。5.一种基于顺流式谷物干燥机的水分测量单元，其特征在于，包括：获取模块，用于获取待测位点的多个特征参数，所述多个特征参数包括空气温度、空气湿度、谷物温度以及平行板电容充放电过程中通过测量电路测得的信号频率；处理模块，用于将所述多个特征参数输入训练后的反向传播神经网络模型，输出谷物含水率检测结果；其中，所述反向传播神经网络模型，根据含水率已知的谷物样本采集所述多个特征参数，并以所述谷物样本的多个特征参数作为输入，已知含水量作为标签，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，朱岩松，郝文瑞，张沛琳，胡志刚，苏历华，马明，
申请(专利权)人：武汉轻工大学，
类型：发明
国别省市：