基于介电特性谷物水分在线测量仪的设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2020年第5期北京时间：

作者：张越;赵进;赵丽清;程箫;

单位：青岛农业大学机电工程学院;

摘要：含水率是谷物收获、测产过程中重要的指标,为实现北方寒冷环境下机载收获、快速在线测量,满足玉米籽粒联合收获机收获时测产的要求,设计了一种便于应用在收获机上的基于谷物介电特性的同心圆平面电容水分在线测量仪。STM32F103单片机为水分测量仪的控制单元,同心圆平面电容器和温度传感器测量谷物介电常数和温度。以"登海605"玉米为研究对象,研究不同含水率、不同温度对玉米介电常数的影响规律。利用支持向量机建立玉米水分含量回归预测模型,并对模型进行检验,试验结果表明,在-15℃～40℃,含水率14%～30%范围内,水分测量仪的平均相对误差为1.09%,测量时间小于2.3 s。能够满足谷物水分在线测量的精度,缩短了测量时间。

关键词：含水率;介电特性;平面电容器;玉米籽粒;支持向量机

基金资助：国家重点研发计划(2017YFD0701203—09);; 山东省小麦创新团队(SDIT—01—12)