U Kini, zbog nesavršenskih metoda otkrivanja vode, desetine milijardi kilograma zrna trule su tijekom skladištenja i transporta zbog prekomjernog sadržaja vlage, što uzrokuje ogromne gubitke. Stoga je vlaga zrna uvijek bila vrlo važan pokazatelj kvalitete koji kontrolira sektor žitarica u zemlji i inozemstvu.
Voda u zrnu dijeli se na slobodnu vodu (slobodna voda) i kombiniranu vodu (kristalna voda) prema fizičkim svojstvima. Slobodna voda je voda koja se kondenzira u kapilarama i molekularnim međuprostorima unutar zrna zrna fizičkom adsorpcijom: vezana voda je voda koja se kemijskim djelovanjem adsorbira u zrnate stanice i molekularne strukture zrna. Besplatna voda ima opća svojstva obične vode i ima važan utjecaj na kvalitetu zrna. Vlažna zrna odnosi se na sadržaj slobodne vode.
Postoje izravne i neizravne metode za otkrivanje vlage.
Izravna metoda je izravno uklanjanje vlage u zrnu sušenjem ili kemijskim postupcima, te otkrivanje apsolutnog sadržaja vlage u uzorku. Ova metoda ima visoku točnost otkrivanja, ali zahtijeva mnogo vremena i nije prikladna za otkrivanje putem interneta.
Neizravna metoda je određivanje sadržaja vode neke tvari otkrivanjem fizičke količine (kao što su električna vodljivost, dielektrična konstanta itd.) Tvari. Takve su metode općenito brze, lako ih je implementirati putem interneta i imaju dobre izglede za razvoj i upotrebu.
Tehnologija mjerenja vlage u zrnu neizravnom metodom
Mjerač vlage tipa vodljivosti dizajniran je na principu da se vodljivost ili jednosmerni otpor objekta mijenja sa sadržajem vode i detektira sadržaj vode u objektu na temelju promjene vodljivosti. Prednost je što je mehanizam jednostavan, brzina odgovora je brza, a trošak nizak. Nedostatak je taj što je općenito potrebno mljeti zrno i pritisnuti ga u otpornik fiksne veličine i oblika. Tadašnje stanje će utjecati na točnost otkrivanja.
Kapacitetna metoda dizajnirana je korištenjem razlike u dielektričnoj konstanti različitih tvari. Na sobnoj temperaturi dielektrična konstanta vode je veća od one druge tvari (voda je 81, a zrno oko 2 do 5). Kako se udio vode u tvari povećava, povećava se i dielektrična konstanta. Stoga, ako se utvrdi dielektrična konstanta neke tvari, može se izračunati sadržaj vlage u tvari. Ovisno o tvari koja se mjeri, struktura elektroda kondenzatora također je različita. Postoje uglavnom elektrodne strukture poput ravne ploče i cilindra. Kapacitetna metoda koristi beskontaktno otkrivanje, koje ima visoku pouzdanost, jednostavno i ekonomično i jednostavno održavanje. Može se koristiti za internetski pregled i pogodan je za otkrivanje visokog sadržaja vode. Nedostaci su mnogi utjecajni faktori i složeni podaci. Među mjeračima vlage u zrnu u bivšem Sovjetskom Savezu, 43% detektirano je kapacitivnom metodom. Trenutno točnost otkrivanja može doseći 0,5%, a vrijeme otkrivanja je manje od 5 min.
Teorijska osnova infracrvenog mjerača vlage je Beer-ov zakon. Vlaga ima jak pojas apsorpcije za dugo infracrveno zračenje pri 1,664m ili 1,94 / zm. Kako je sadržaj neke tvari u vodi različit, apsorbirana energija za određenu valnu duljinu zračenja također je različita. Dok se mjeri apsorbancija, može se odrediti sadržaj vode. Specifične metode uključuju metodu refleksije, metodu projekcije i složene projekcije refleksije. Koristi se za otkrivanje vlage u hrani uglavnom reflektirajuće. Ima prednosti bez kontakta, brzu brzinu, kontinuirano otkrivanje, veliki domet otkrivanja, visoku točnost, dobru stabilnost itd., A može mjeriti vlagu vodljivih materijala s najvećom točnošću od 0,1%; nedostatak je to što je pod utjecajem oblika uzorka, gustoće i debljine I drugih učinaka teško je otkriti unutarnju vlažnost tvari, a cijena opreme je relativno visoka.
Mikrovalna metoda koristi ultrafrekventnu energiju za izračunavanje vrijednosti vlage kroz promjenu gubitka energije generiranog uzorom. Voda ima posebno visoku dielektričnu konstantu u odnosu na zrno, a postoji i najveći dielektrični gubitak u UHF rasponu. Njegova prednost je beskontaktno mjerenje, koje može otkriti apsolutnu vrijednost sadržaja vlage, i može kontinuirano otkrivati na mreži. Nedostatak je taj što je zbog oblika, gustoće, debljine itd. Struktura instrumenta složena, a cijena visoka.
Mjerač vlage u neutronu radi na principu molekularnog raspršivanja. Koristeći izvor neutrona koji može emitirati brze neutrone, emitirani brzi neutroni se susreću s materijalom koji sadrži jezgre vodika, a oni se sudaraju jedan s drugim kako bi se usporili do usporavanja neutrona. Prema izmjerenoj gustoći sporih neutrona, moguće je znati Ukupna količina vodika koristi se za izračunavanje sadržaja vode u tvari. To je napredniji on-line detektor vlage koji može točno otkriti bez oštećenja strukture materijala i utjecaja na normalan rad materijala. Neutronski mjerač vlage ima nedostatke ručne kalibracije i nestabilnog raspršivanja vodika.