一种新型粮食孔隙度就仓测量系统研究
基于PSO-SVR模型预测粮食孔隙率
基于PSO-SVR模型预测粮食孔隙率
陈家豪;郑倩茹;金立兵;郑德乾;尹君;李嘉欣
【期刊名称】《粮食与油脂》
【年(卷),期】2024(37)6
【摘要】利用自制粮食孔隙率测定仪,采用直接测量法对不同受压状态下的粮食单元体孔隙率进行测量,得到不同粮种、不同含水率和不同压力下的粮食单元体孔隙率。
通过粒子群算法(PSO)优化支持向量回归(SVR),建立基于PSO-SVR粮食单元体孔隙率的预测模型,并与随机森林(RF)模型、SVR模型对比分析其性能。
结果表明:PSO-SVR模型的各项性能指标均优于RF模型和SVR模型。
PSO-SVR模型测试样本的均方误差(MSE)为0.0660、决定系数(R2)为0.9340、平均绝对误差(MAE)为0.2000,相较其他2种模型,该模型的预测结果误差小,具有较高的预测精度,可以有效预测粮食在不同压力下的孔隙率。
【总页数】5页(P55-59)
【作者】陈家豪;郑倩茹;金立兵;郑德乾;尹君;李嘉欣
【作者单位】河南工业大学土木工程学院;河南省现代绿色生态仓储体系国际联合实验室;国家粮食和物资储备局科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TS210.7
【相关文献】
1.热压混合材料板力学特性PSO-SVR模型预测
2.基于PSO-SVR的粮食产量预测模型
3.基于GWO-BP神经网络及粮食压缩实验对粮食孔隙率的预测
4.基于经验模态分解与极限学习机的粮食产量模型预测
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粮堆孔隙度的试验研究
粮堆孔隙度的试验研究粮食孔隙度是由粮粒间存在的空间所造成的,孔隙所占百分率叫做孔隙度。
孔隙度是粮堆的基本物理力学参数之一,但对于粮堆孔隙度测试试验研究较少。
储粮和卸料时粮堆孔隙度都会发生变化,从而影响仓壁侧压力,粮食孔隙度是粮食储存的关键参数,影响着仓壁侧压力值及其产生机理,也是储粮通风的关键参数。
因此通过试验探索仓内粮堆孔隙度的分布规律尤其是最大最小值具有重要的现实意义。
本文采用公式计算法和压力实验法,并结合PFC 3D离散元数值模拟压力试验法研究麦堆的孔隙度大小。
采用公式法时小麦的比重是重要参数,但现有规范测试比重时具有很大的局限性,本文研究了比重实验方法,并在此基础上计算出麦堆孔隙度。
采用改进的压力试验仪器,施加不同压力测试孔隙度的范围。
参照土工试验方法获得麦堆最松状态即最大孔隙度。
采用PFC3D数值实验,再现压力试验过程,分析不同影响因素下孔隙度分布规律,并分析孔隙度的空间分布规律。
本文开展的主要研究成果如下:①根据现有规范中粮食比重实验的缺陷,探索小麦比重测试方法,研究了测试溶液、测试用小麦质量等小麦比重的影响,获得测试小麦的比重实验方法。
并采用公式法直接计算粮堆孔隙度。
②参照土工试验规范,采用落雨法测试小麦堆的最大孔隙比,并重复5组试验取平均值获得粮堆孔隙度的最大值。
③采用改进的压缩实验仪器,进行小麦堆的压缩试验,对于每级压力下得到的孔隙比进行分析,做出e-p关系曲线、e-lgp关系曲线,分析孔隙度随压力变化规律。
④由于实验压力有限,孔隙度可能并不能趋于平衡,采用PFC3 D离散元数值模拟对小麦压缩试验进行模拟,加大施加的压力,获得更大范围压力下的麦堆孔隙度变化规律,并分析孔隙度的空间分布规律。
基于粮食内压力检测筒仓料位方法的应用
Modern Food 工程技术
h －粮堆高度； Ka －粮食侧压力系数； d—传力缆绳截面直径，单位为 m。 从公式 1 中可以得出粮堆内压力与粮堆高度具有 对应函数关系。检测到粮堆压力就可以反向得出粮堆 的高度。粮堆压力的检测是通过测量筒仓内传力缆绳 所受摩擦力的方法实现。缆绳受粮堆内压力作用产生 摩擦力，整条缆绳的摩擦合力形成缆绳拉力，该拉力 随粮堆高度变化而变化。其产生的拉力可以通过公式 2 计算。所以，只要测出缆绳的拉力就能根据上述公 式 2 计算出粮堆的高度。实际应用中，利用计算机软 件处理，用查表法结合插值计算就可以测出仓内粮食 料位，可以计算出仓内粮食的总重量或粮堆高度。
筒仓粮食料位的检测方法有多种，譬如：红外线、 超声波测距或则利用各种料位开关设置在固定位置检 测料位。上述红外线、超声波测距检测方法容易受粉
= Pv
ρB DT 4µ2Ka
1− exp −4µ2Ka DT来自Ph=
Ka Pv
（1）
尘、潮湿干扰，影响检测准确度和可靠性，而固定料 位开关尽管可靠性较高但不能实现料位连续检测的需=T
（3）变送器。选用 RW-ST01D，24 位高精度 AD 转换器及高速微处理器，内置数字滤波器，抗干扰能 力强，RS232 或 RS485 通讯，支持标准 MODBUS RTU 通讯协议。
图 １ 结构示意图
３ 软件处理方法
测力缆绳 T 与粮食料位高度 h 的对应关系虽然能 通过公式 2 求得，但在实际应用中作为过程控制，料 位检测的精度要求并不高，计算过程并不需要严格按 公式计算。本装置采用了比较容易实现的方法，用查 表法配合插值运算的方法进行软件处理。这样在保证 精度的前提下，能实现快速实时测出仓内粮食料位。 首先，利用在线散料秤计量入仓粮食的重量，建立与 传感器读数值的对应关系。以后就可以用查表法根据 传感器读数计算出仓内粮食料位。
粮仓测温系统的设计
摘要针对安全储粮的实际要求，进行了粮库测温系统设计。
传统的粮库测温是利用温度计来测量的，精度差、随意性强，无法真实的反映粮食的准确温度，因此，实时检控粮温是达到最低粮食损失的保证。
为确保粮库询査人员准确，及时的对粮仓进行询査和记录，肯定整个监控系统的工作进程，了解温度对贮藏粮食的影响，设计了粮仓测温系统，本设计主要由测温电缆、测量模块、签到电路、信号转换器和上位机五大部份组成，设计包括测量模块，数据收集模块, IC卡签到模块等。
测量模块内容包括测温电缆的设计，电缆上布置着温度传感器，采用的是热敏电阻温度传感器。
数据收集模块运用T A/n转换器，进行了模拟信号到数字信号的转换设计。
1C卡签到模块当选择的是SLE4442芯片，利用其内部加密存储卡，能确保粮仓査询人员能准确及时地抵达粮库，记录粮情。
本系统还能对粮库温度检控系统进行测量精度和稳定性査验，并对实际的粮情事例迸行分析，可用于大型的粮仓测温，有必然的实际意义。
关键字：测温电缆；测量模块；数据收集模块；传感器Design of temperature measurement system of granaryAbstracttemperature measurement system on granary is designed, according to the practical request about storing grain,. Traditional temperature measurement system is old with using thermograph ,whose accuracy is low, and neither reflects the real temperature of grain nor finds the point of bad grain in time, so that there is lots of loss of, making practical temperature measurement can assure declining of the loss of grain. Moreover, for the sake of assuring the accuracy of measuring to the grain, temperature measurement system and checking・in system is needed・According to practical situation, the working process is made sure, the effect the system is understood・ This design includes measuring module, checking-in circuit, signal adapter, and host computer. Design measuring module, data acquisition module, and IC-Checking in system・In the measuring module temperature measurement cable is used・Data acquisition module uses A/D converter for signal transformation・ At last detect the temperature measurement system on granary.Key words: Temperature measurement cable Measuring module Data acquisition module Sensor本课题研究背黒 (3)研究的目的及意义 (5)主要研究工作内容 (6)2系统整体方案设计 (6)系统耐要求 (6)整体耐方案 (7)2.2.1系统的组成及功能. (8)2.2.2系统的工作原理. (9)3系统硬件电路设计 (9)題传感器的选择 (9)3.1.1溫度传感器的发展 (9)3.1.2热敏电阻的特性. (11)测量模块的设计 (13)3.2.1测呈模块的组成. (13)3.2.2数据收集 (13)3.2.3模拟基准回路设计. (14)3.2.4信号转换器的设计. (15)动态显示,时钟日历的蹄 (16)3.3.1犍盘/显示器的接口的实现 (16)3.3.2时t中日历接口的实现. (17)3.4.1 SLE4442芯片特点. (22)3.4.2IC卡与单片机的接口电路. (23)4碌语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1绪论本课题研究背景粮食是关系国计民生的重要战略物资,用饭始终是人类赖以生存和社会稳定的头等大事，粮食的贮存和保管工作国家和各级政府都十分重视。
信息化技术在粮食仓储管理中的应用
Technological Innovation8《华东科技》信息化技术在粮食仓储管理中的应用言一飞（嘉兴市粮食收储有限公司，浙江 嘉兴 314000）摘要：为了帮助农民获得更大的经济收益，我国相关部门积极推行了三农政策，并强调各地区相关部门工作人员要扎实做好科学储粮工作。
随着我国信息化技术的不断发展，其在各行各业中均得到了广泛的应用。
本次研究详细的分析了信息化技术在粮食仓储管理中的应用方式。
关键词：信息化技术；粮食仓储管理；物联网技术随着我国物流行业的高速发展，粮食仓储管理也正在朝着信息化的方向发展。
粮食仓储的工作重心也就逐渐集中在了库存集中、提高粮食仓储率方面，同时，也有越来越多的粮食仓储单位逐渐意识到了信息化技术在粮食仓储中的重要性，也是提高自身行业竞争力的关键措施。
1 信息化技术应用于粮食仓储管理中的重要性 近年来随着我国粮食仓储管理制度的深入改革，由政府主导的一些政策性粮食收储制度逐步淡出市场，粮食收购方面主要以市场主体为主，收购的价格也由市场决定，农民与市场直接对接，这也对粮食产后服务提出了新的要求。
目前，全国多个地区都在积极推进粮食产后服务中心的建设，这也在很大程度上对粮食仓储管理工作提出了更高的要求，要求粮食仓储管理机构要结合具体情况及时建立信息化管理系统，通过利用先进的技术服务，提高粮食仓储管理的质量，进一步掌握农户的储粮信息，从而为我国宏观调控粮食结构提供指导性的依据。
一般情况下，一个粮食仓储管理部门可能会直接管理多个销售网点，同时还会与一些面粉厂、粮食库等进行对接，此时有效地利用信息化技术，通过制定专业的管理软件，让粮食仓储管理部门工作人员只需要一些简单的操作就能够对粮食仓储的情况进行监测，然后在各网点之间实现数据共享。
粮食仓储管理监测系统的功能主要包括存储粮食环境中的湿度、温度以及粮食的气体浓度等，将所监测到的信息传输到监控中心，由监控中心全面执行后发出相应的指令。
2 信息化技术在粮食仓储管理中的具体应用 2.1 业务管理 为了做好粮食仓储管理工作，首先应该加强业务管理，对于要存储的粮食提供代清理、代干燥、代仓储、代加工、代销售，通过与业务管理部门以及业务管理系统进行连接，对粮食的整个仓储管理过程信息化管理，农户只需要通过平台就能够对各种粮食的代销售服务记录进行查看，并根据查询结果计算相关的费用。
粮食孔隙率测定方法探讨
粮食孔隙率测定方法探讨
田晓红;李光涛
【期刊名称】《粮食加工》
【年(卷),期】2009(34)5
【摘要】使用两种方法对小麦、玉米、大豆、稻谷的孔隙率进行测定,对影响2种方法测定结果的因素进行探讨。
试验得出,计算法和仪器法得到孔隙率相关性公式为y=4.00+0.81x,R2=0.9765。
计算法在进行相对密度测定操作过程中,受液体、比重瓶口大小影响比较多,得到的结果不稳定;仪器法测定孔隙率,样品代表性强,检测方法简单、快捷、重复性好,且整个过程是无损操作,便于推广。
【总页数】4页(P35-37)
【关键词】粮食;孔隙率;容重;籽粒密度
【作者】田晓红;李光涛
【作者单位】国家粮食局科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TS210.1
【相关文献】
1.大孔隙沥青混合料试件及芯样孔隙率测定方法探讨 [J], 张鹏飞;朱立国
2.粮食油料水分测定方法的探讨 [J], 颜翠花;
3.粮食还原糖回收率测定方法的首次探讨 [J], 岳寰;王振利;石恒;董德良;张华昌
4.粮食酸度回收率测定方法的首次探讨 [J], 岳寰;石恒;董德良;张华昌
5.粮食样品中汞含量的测定方法探讨 [J], 范晓光
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粮堆孔隙度
粮堆孔隙度是指粮食堆积物中非颗粒物质所占的体积百分比，也可以理解为粮食堆中颗粒之间的空隙的比例。
粮堆孔隙度的计算方法可以根据实际情况和需求而有所不同，下面是一种常见的计算方法：
1. 首先按照一定的规则将粮食堆分割成若干个小单元，比如立方体或长方体。
2. 随机选择一些小单元，并测量它们的长度、宽度和高度，计算它们的体积。
3. 将选择的小单元中的非颗粒物质（如空气、水分等）的体积总和与所选择的小单元的总体积进行比较，得到孔隙度。
4. 根据所选择的小单元的平均孔隙度，可以估算整个粮食堆的孔隙度。
请注意，具体的计算方法可能因不同的领域和标准而有所不同。
在实际应用中，可能需要考虑更多的因素，如粮食的密实度、颗粒形状和大小等。
建议在具体情况下参考相关行业标准或专业指南进行准确的孔隙度计算。
一种新型粮食孔隙度就仓测量系统研究
一种新型粮食孔隙度就仓测量系统研究郝倩;陈弘毅;平学文;胡耀华;张强【摘要】提出了粮食孔隙度测量新思路，旨在探索一种就仓测量粮食孔隙度的新方法，为研发粮食孔隙度就仓测量仪提供理论依据。
本研究在模型仓内测量小麦、玉米的孔隙度，各自测量75次。
为了降低模型仓进气初始阶段的流量波动现象对结果造成的影响，需要求出所有实验中同一时刻流量的平均值，用 Excel 对不同时刻的平均值进行曲线拟合得到平均流量－时间曲线，用1 stopt 对曲线积分，将积分值连同测得的压力、温度代入相应公式可以计算出孔隙度。
用该方法得到的小麦孔隙度为34．5％，玉米孔隙度为41．6％，与用排水法得出的参考值之间的相对误差分别为4．55％和4．00％。
结果表明：由该测量系统测定时无需取样，可以测出粮食在仓储状态下的孔隙度，测定结果比取样后测定的数值更真实可靠。
%The objective of this research was to develop a new method for in-bin grain porosity measurement without sam-pling .The new method was based on the gas volume-pressure relationship .Based on the amount of air pumped into the bin to fill the pore space and the corresponding pressure rise , the total pore volume was calculated .An experiment was conducted to validate this method .The experimental set up was made up of a model bin , with an air inlet controlled by a ball valve, an air pump, a duct, a hot wire anemometer , a thermometer, and a pressuregauge .Before the experiment , all connections were checked thoroughly to ensure the system was air-tight .As the air was pumped to the bin , the pres-sure increased from the atmospheric pressure to a maximumvalue .This maximum pressure , as well as the time took to reach thispressure were recorded .The flow rate measured by the anemometer was recorded continuously by using a video camera.Seventy-five (75) tests were performed on wheat and corn .To validate the proposed methods , the porosity of wheat and corn was also measured with the commonly used liquid displacement method .The average measured porosities for the wheat and corn were 34 .5%and 41 .6%, respectively .And the relative error between the in-bin measurement method and reference value gained by the liquid method ( wheat:33 .0%, corn:40 .0% ) were 4 .55% and 4 .00%, respectively .This showed that the proposed in-bin porosity measurement method was adequate and could be used to measure the porosity of grain as a new approach .The advantage of this method is that it could measure the grain porosity during storage without taking samples , and it reflects the true porosity in the bin .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5页(P180-184)【关键词】孔隙度;就仓测量;模型仓;小麦;玉米;流量【作者】郝倩;陈弘毅;平学文;胡耀华;张强【作者单位】西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100;Department of Biosystems Engineering，Uni-versity of Manitoba，Winnipeg，MB R3 T【正文语种】中文【中图分类】S237(1. 西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌712100；2.Department of Biosystems Engineering,University of Manitoba, Winnipeg , MB R3T 5V6, Canada)粮食存储过程中常见的问题有发热、霉变和虫害，若不及时处理会导致大量粮食变质[1]。
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2015 年 9 月
农机化研究
第9 期
心对齐 。 将温度计由 小 孔 插 入 仓 内 、用 软 管 将 压 力 表 和模型仓相连。开启球阀、热线风速 仪，确 定 系 统 连 接可靠后开启鱼 泵 。 模 型 仓 进 气 ，风 速 仪 和 压 力 表 读 数不断上升 ，压力 达 到 峰 值 并 趋 于 稳 定 后 ，进 气 结 束 。 进气 结 束 一 段 时 间 后，同 时 关 闭 球 阀 和 鱼 泵，仓 内 压 力由峰值逐渐降至大气压。
其中，qin 为 玉 米 进 气 流 量 （ m3 / s） ； t 为 进 气 时 间 （ s） 。拟合结果为 Ｒ2 = 0． 986。
气结束后仓内气体满足方程（ 3） ，有
P1 V1
=
m
+Δ M
mＲT1
（ 3）
其中，P1 为粮仓进气后的末态压强 （ Pa） ； V1 为进
气后仓内孔隙体积（ m3 ） ； △m 为粮仓净进气量（ g） ； T1
为进气后仓内温度（ ℃ ） 。△m 的计算公式为
1t
∫ Δm = ρ （ qin 本研究设计的就仓测量系统结构如图 2 所示。其
由鱼泵（ 鱼亭，型号： ACO － 003，最大压力： 0． 03MPa， 功率： 45 W，最 大 排 气 量： 0． 05 m3 / min，中 国） 、管 道
（ 日丰，材质： PVC，直径： 0． 02 m，长： 1m，中部有直径
段 的 流 量 波 动 现 象 对 结 果 造 成 的 影 响 ，需 要 求 出 所 有 实 验 中 同 一 时 刻 流 量 的 平 均 值 ，用 Excel 对 不 同 时 刻 的 平 均
值 进 行 曲 线 拟 合 得 到 平 均 流 量 － 时 间 曲 线 ，用 1 stopt 对 曲 线 积 分 ，将 积 分 值 连 同 测 得 的 压 力 、温 度 代 入 相 应 公 式
2015 年 9 月
农机化研究
第9 期
一种新型粮食孔隙度就仓测量系统研究
郝 倩1 ，陈弘毅1 ，平学文1 ，胡耀华1 ，张 强2
（ 1 ． 西 北 农 林 科 技 大 学 机 械 与 电 子 工 程 学 院 ， 陕 西 杨 凌 712100 ； 2 ． Department of Biosystems Engineering ，University of Manitoba ， Winnipeg ，MB Ｒ3 T 5 V6 ，Canada ）
两种状态 的 气 态 方 程，将 两 方 程 相 减 就 可 推 出 公 式
（ 5） ，该公式用于估算粮仓的漏气速率，有
qleak
=
MV0 （ P1 － P0 ） T0 Ｒt2 ρ
（ 5）
其中，t2 为压力由 P1 降为 P0 所用时间（ s） 。
一般情况下，漏气速率 qleak 会随压力的 变 化 而 变
的 孔 隙 度 ，测 定 结 果 比 取 样 后 测 定 的 数 值 更 真 实 可 靠 。
关键词： 孔隙度； 就仓测量； 模型仓； 小麦； 玉米； 流量
中图分类号： S237
文献标识码： A
文章编号： 1003 － 188X（ 2015） 09 － 0180 － 05
DOI:10.13427/ki.njyi.2015.09.041
式中，qin 为 小 麦 进 气 流 量 （ m3 / s） ； t 为 进 气 时 间 （ s） 。拟合结果为 Ｒ2 = 0． 986。
qin = 2． 4 × 10 － 10 t 5 － 1． 9 × 10 － 8 t4 + 6 × 10 － 7 t3 － 7． 8 × 10 －6 t2 + 5． 13 × 10 －5 t － 8 × 10 －6 （ 10）
=
V0 Vb
（ 8）
其中，Vb 为粮食体积（ m3 ） 。
1． 2 实验材料
本研究所用的 小 麦 、玉 米 均 来 自 于 陕 西 杨 凌 。 小 麦密度为 834 kg / m3 ，含水率为 6． 64% ± 0． 02； 玉米密 度为 711． 14 kg / m3 ，含水率为 11． 36% ± 0． 02。
（ 4）
0
其中，qin 为进气流量（ m3 / s） ； qleak 为粮仓漏气速率
（ m3 / s） ； t1 为压力由 P0 升至 P1 所用时间（ s） 。
进气结束后（ 压力升至峰值 P1 并稳定后） ，同时关
闭球阀和风机，仓内压力下降，最终降至初始压强 P0 。
根据阀门关闭前和关闭后压力降为大气压时可列出
可以 计 算 出 孔 隙 度 。用 该 方 法 得 到 的 小 麦 孔 隙 度 为 34 ． 5 % ，玉 米 孔 隙 度 为 41 ． 6 % ，与 用 排 水 法 得 出 的 参 考 值 之
间的 相 对 误 差 分 别 为 4 ． 55 % 和 4 ． 00 % 。结 果 表 明 ： 由 该 测 量 系 统 测 定 时 无 需 取 样 ，可 以 测 出 粮 食 在 仓 储 状 态 下
度才能提高对粮堆的仿真精度，为确定合理的通风方 定量气体，用仪器测出进气流量、仓内气压、温度等参
式提供理论依据，从而减少储粮损失。 现有孔隙度测量法有比重瓶法［6 － 11］、压汞法［12］、
电 化 学 法［13 － 14］、浮 力 法［15］、显 微 镜 法［16 － 17］、扫 描 法［18 － 20］、光学法［21 － 23］及声学法［24 － 25］等，出现较早且应
过机械通风来控制粮食温度、湿度，抑制发热霉变现 方程原理来计算模型仓内粮食的孔隙度。该 方 法 无
象。随着计算机技术的发展，CFD（ Computational Fluid 需取样，可 直 接 测 量 大 量 粮 食 在 仓 储 状 态 下 的 孔 隙
Dynamics） 仿真技术被广泛应用于分析粮堆的温湿度 场，为制定合理的通风方案提供依据［2 － 4］。孔隙度是
不变，即 T0 = T1 ，V0 = V1 。故（ 6） 可简化为
m
= P0
m + Δm P1
（ 7）
由于未进气时仓内初始压强 P0 、粮仓进气后的末
态压强 P1 、粮仓净进气量 △m、仓 内 原 有 气 体 质 量 m
已知，故根据（ 7） 可以求出未进气时仓内孔隙体积 V0 。
根据公式（ 8） 即可求出孔隙度，有
目（ 2012 － 2014） 作者简介： 郝 倩（ 1988 － ） ，女，陕西宝鸡人，硕士研究生，（ E － mail）
haoqian@ nwsuaf． edu． cn。 通讯作者： 胡耀华（ 1973 － ） ，女，江 西 奉 新人，教 授，博 士，（ E － mail）
huyaohua@ nwsuaf． edu． cn。
隙度有无异常，便于粮情监测。
1 材料与方法
则说明粮食被压得很实，通风阻力较大，在短时间内 1． 1 实验原理
不易取得理想的 通 风 效 果 。 总 而 言 之 ，粮 食 孔 隙 度 的
本研究依据气态 方 程 原 理 ，提 出 了 粮 食 孔 隙 度 就
准确性与仿真精度关系密切，只有掌握了正确的孔隙 仓测量新方法。测量时需向装满粮食的仓内 通 入 一
度，并 考 虑 了 粮 食 在 存 储 过 程 中 的 压 实 和 振 动 效 应 ， 测量结果更真实可靠； 就仓测量还能检测仓内粮食孔
仿真中必不可少的 参 数 ，是 指 粮 堆 内 孔 隙 体 积 与 粮 堆 总体积之比［5］。 孔隙 度 大 说 明 粮 食 排 列 松 散 ，通 风 时 气体能顺畅通过粮堆并带走多余的热量和水分； 反之
0 引言
仓中粮堆孔隙度。 目前，关于粮 堆 孔 隙 度 的 研 究 较 少，本 研 究 的 目
粮食存 储 过 程 中 常 见 的 问 题 有 发 热、霉 变 和 虫 害 ，若不及时处理 会 导 致 大 量 粮 食 变 质［1］。 粮 库 常 通
的是研究粮食孔隙 度 就 仓 测 量 法 ，通 过 用 给 粮 仓 鼓 风 过程中测得的气 体 流 量 、温 度 、压 力 等 参 数 ，依 据 气 态
摘 要： 提 出 了 粮 食 孔 隙 度 测 量 新 思 路 ，旨 在 探 索 一 种 就 仓 测 量 粮 食 孔 隙 度 的 新 方 法 ，为 研 发 粮 食 孔 隙 度 就 仓 测
量仪 提 供 理 论 依 据 。本 研 究 在 模 型 仓 内 测 量 小 麦 、玉 米 的 孔 隙 度 ，各 自 测 量 75 次 。 为 了 降 低 模 型 仓 进 气 初 始 阶
数 ，将各参数带入 相 应 公 式 就 能 求 出 孔 隙 度 。 该 方 法 的测量原理如图 1 所示。
用较普遍的是比重瓶法。这些方法的共同点是取样检
测，实 际 上 得 到 的 是 少 量 样 品 的 孔 隙 度，并 不 是 实
收稿日期： 2014 － 09 － 10 基金项目： “十二五”农村领域科技计 划预 备 项目 库 星 火 计 划面上项
图 2 就仓测量系统结构示意图
模型仓是一个容积为 0． 05m3 的方塑料桶 （ 桶高 0． 58m，最大横截面积为 0． 37 × 0． 31m2 ） ，桶身下部伸 出的短管上安有 球 阀 。 由 于 仓 容 积 较 小 ，市 面 上 的 鼓 风机 功 率 相 对 较 大，瞬 间 就 能 给 仓 内 充 满 气，不 利 于 研究 ，因此用功率 相 对 较 小 的 鱼 泵 充 当 气 源 。 鱼 泵 在 短时间内就能完成 充 气 ，因 此 需 在 鱼 泵 和 管 道 之 间 安 装分流器来获得 更 低 的 流 量 ，延 长 测 量 时 间 。 分 流 器 有 6 个出口，编号依次为 1 ～ 6，如图 3 所示。当堵住 1 孔，敞开其他孔，用 6 孔给系统进气时，流量刚好满足 要求。