車載籽棉回潮率測定儀的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

■高黨國 張明柱

〔陜西省機(jī)械研究院，陜西咸陽712000〕

車載籽棉回潮率測定儀的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

■高黨國 張明柱

〔陜西省機(jī)械研究院，陜西咸陽712000〕

籽棉收購檢驗(yàn)是保證棉花品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，其目的在于對收購的籽棉進(jìn)行定級分類，為棉花的合理使用奠定基礎(chǔ)，一旦發(fā)現(xiàn)籽棉銷售中的摻雜使假行為，就及時(shí)規(guī)范籽棉生產(chǎn)及收購活動。目前，我國籽棉收購檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有顏色級、長度、回潮率、含雜率、籽棉公定衣分率、籽棉折合皮棉的公定重量等，簡稱為“一試五定”。近年來，隨著棉花體制改革的逐步推進(jìn)，籽棉收購逐步實(shí)現(xiàn)了“一試五定”規(guī)范化管理，極大地提高了棉花加工質(zhì)量。但受到棉花市場的多元化及多種因素的影響，一些地區(qū)收購市場無序競爭，采摘環(huán)節(jié)不進(jìn)行“四分”，收購環(huán)節(jié)沒能嚴(yán)格執(zhí)行“一試五定”，這其中籽棉水分檢驗(yàn)存在的問題尤為突出。

籽棉水分含量的高低直接影響著棉花重量進(jìn)而決定了棉花的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，所以，籽棉水分一直是各方關(guān)注的焦點(diǎn)問題。問題的根源在于一些棉農(nóng)為了獲得較高的利潤，在裝車的過程中就想盡辦法把水分高的籽棉隱藏在手持探桿不容易檢測到的部位；收購單位則存在把實(shí)測的籽棉水分低值高報(bào)的問題。由于手持探桿的操作手法對測值影響很大，虛報(bào)數(shù)值更使得買賣雙方對收購員產(chǎn)生了信任危機(jī)，因此，急需一種車載籽棉水分自動檢測裝置，對車載籽棉全方位檢測，水分?jǐn)?shù)值電腦傳輸，大屏幕顯示。HZMCS-2型車載籽棉回潮率測定儀正是為了解決上述問題研發(fā)生產(chǎn)的。

一、HZMCS-2型車載籽棉回潮率測定儀的設(shè)計(jì)思路

HZMCS-2型車載籽棉回潮率測定儀的框架采用型鋼焊接的龍門結(jié)構(gòu)，8根直徑30 mm、長度為1.7 m的探桿布置在2 m×3 m的活動梁上，活動梁行程3 m，活動梁移動到最低位置時(shí)，探桿下端距地面1.5 m；活動梁上行最高位置時(shí)，探桿下端距離地面4.5 m?；顒恿河梢簤焊淄苿訉盈B式交叉鉸鏈完成上下位移。為了解決快速準(zhǔn)確測量的問題，HZMCS-2型車載籽棉回潮率測定儀在以下幾方面進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)：

1.探桿插入籽棉深度要達(dá)到1.5 m，被測棉樣符合試驗(yàn)要求的密度才能完成測試，而且一次下探測試8個(gè)不同位置籽棉回潮率，取平均數(shù)作為最終測定值。

2.建立在單一（30±0.3）V測試電壓和一定密度條件下棉花水分含量與電阻關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，每次測試前自動進(jìn)行電阻校準(zhǔn)，確保測試數(shù)值的準(zhǔn)確性。

3.運(yùn)用無線傳輸技術(shù)在LED大屏幕顯示測試結(jié)果，使整個(gè)收購測試過程透明化，消除交易雙方疑慮和糾紛。

4.建立籽棉回潮率與溫度之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，解決了溫度對籽棉回潮率測試值的影響因素。

5.機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和電器元件選用考慮了新疆特殊的氣候條件，保證儀器在-30℃低溫環(huán)境條件下正常使用。

二、HZMCS-2型車載籽棉回潮率測定儀的應(yīng)用情況

通過對HZMCS-2型車載籽棉回潮率測定儀實(shí)際應(yīng)用情況的跟蹤調(diào)查，該儀器具有性能穩(wěn)定、適應(yīng)不同型號車輛裝載運(yùn)輸?shù)淖衙?、測試速度快等特點(diǎn)，解決了手持探桿測試引發(fā)的一系列問題，大大地節(jié)約棉花收購及加工的檢驗(yàn)成本。我們經(jīng)過現(xiàn)場測試取樣與烘箱回潮率比對，結(jié)果表明其誤差在0.1%～0.7%范圍內(nèi)（詳見表1和圖1），使用本儀器的測試結(jié)果是準(zhǔn)確可信的。

表1 三種儀器回潮率測試比較分析表

圖1 三種儀器數(shù)據(jù)分析圖

三、HZMCS-2型車載籽棉回潮率測定儀存在的不足及改進(jìn)思路

在實(shí)際使用中，也發(fā)現(xiàn)了HZMCS-2型車載籽棉回潮率測定儀存在的一些不足，如對于裝載籽棉較少及車箱有橫檔的車輛測試數(shù)值有明顯偏差。這需要在結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步完善，以提高本儀器的適用性和靈敏度?！?/p>