．三升農機科技公司 林加偉、黃豐源．
一、前 言
三升公司與中興大學陳加忠教授於去年共同開發，供多種穀物量測的檢驗型及線上型水分計。此水分計利用高週波原理，在不破壞被測物下，穿透穀物進行量測，並利用標準穀物校正技術進行校驗，符合最新國家標準規範。
早期台灣穀物水分計，都是以電阻式為主，除須將穀物碾碎外，可量測穀物品種又不多。同時也因所施的壓力不同，而造成量測誤差值過大，引起糾紛不斷。85年度稻米產量1,930,897公噸，1%誤差值可造成五億七千萬的差價(摘自：技術月刊88年第一期吳柏青教授文章)。因此想要有個較精確，好用的量測設備，都必須仰賴進口。目前國內外的水分計檢測原理不外乎有：電阻式、電容式、紅外線及烤箱等。每一種量測原理均有其應用範圍及優缺點(如下表)。雖然國內有廠商多次自行開發，但都功敗垂成。其關鍵在於校正曲線與標準穀物和電氣特性整合不易。三升公司自行開發出此類(高週波電容式)水分計並已量產，在國內外使用，其所象徵意義在於，高性能穀物水分量測儀器製造技術，已在國內生根。
| 優 點 | 缺 點 | |
|---|---|---|
| 電阻式 | 體積小、成本低、量測快 | 精確度低、品種少、破壞原料、量測範圍小 |
| 高週波電容式 | 精度高、品種多、即時顯示、非破壞性量測範圍廣 | 成本高、技術門檻高 |
| 紅外線 | 精度可、品種多、量測範圍廣 | 攜帶不便、量測時間長、須磨碎 |
| 烤箱法 | 精度高、品種多、量測範圍廣 | 不易攜帶、量測時間長 |
二、高週波水份量測原理
利用一高週波產生器，接於發射極板，再由發射極板通過被測物，以被測物當介質，直接含蓋及穿透到接收集板，再經由放大及轉換電路輸出。信號產生可由：不同的電波在不同的被測物下，以不同的瀕率可得最佳性能值，發射極板及接收極板可由金屬製成，放大及轉換電路視所需轉成電壓、電流或頻率，再經由標準水份及溫度效應對照出數據即可。說來簡單，但實際要做到並不容易，如該採用何種電波、何種頻率、極板大小、間距、材質及電路特性穩定等，又要結合標準穀物特性，實驗種類與次數，再再都考驗著性能結果是否夠水準，可說真是不易。
三、檢驗型機種
此型(SUN-800)應用於穀物較精確檢驗與分析(見圖一)，如：實驗室「穀物收購」測試對照等，其特點有：
- 簡明的操作面板：面板共有四個按鍵，分別為：換頁、上、下、量測鍵，換頁鍵為功能擇之用，上/下鍵為數值修改或品種選擇，量測鍵用於量測時按下即可，使用非常容易。
- 高週波穿透檢測：利用發射適當頻率的高週波，穿透被測物，觀察其在不同水分下的變化，不但無需破壞被測物，也不造成桌面的污染及原料浪費。
- 量測快速精確：高週波可以接近電的速度(300,000 km/sec)進行量測，可即時精確量測顯示。
- 完測自動排料：檢測完有自動排出功能，方便下次做檢測，可說是人性化的設計。
- LCD及背光顯示：採用LCD液晶顯示板，中/英/泰字型皆有，配合背光功能，夜間也能看得清楚。
- 列表分析輸出：備標準RS-232C輸出端子及一台印表機，可作為資訊電腦連線，及分析憑證用。
- 多種物質測定：可測量多種穀物，甚至塑膠粒、砂土等，功能非常強。
- 水分量測範圍值廣：在不需要換檔下，即可量測相當大的水分範圍(9%~30%)。
- 日期/時間顯示列印：具有萬年曆功能，在列印數據時加上時間/日期，以方便對照查詢。
- 自動溫度補償：在不同的溫度下，被測物所產生的特性變化，具有自動溫度補正功能。
- 使用電壓廣：無論電壓:110V/220V或頻率：50/60Hz，國內/外皆適用。(範圍：AC/90~240V 50/60Hz)
圖一 檢驗型
四、線上型機種
線上型（圖二）可用於多款乾燥機或設備上，包括早期箱式，其目地在於提供乾燥機具有水分變化的判斷能力，以使乾燥機更加自動化，於不同的水分作出必要的動作如：降溫、關火、關機、冷卻、自動出料等，尤其大型箱式在國外仍在使用，到目前仍未安裝任何型式的水分計，必須使用定時或人工檢測，非常不便。還有輸送設備及儲存桶，不管白米、糙米、稻穀、玉米、小麥或高梁等，都可做生產管制、分類、或儲存監控，更可配合冷藏機做為自動保鮮功能，與電腦連線又可記錄存檔。此款水分計除自動關火關機外，還備有兩段水分控制設定點，無論做為米質調節或警報控制輸出，都非常有效。至於冷卻關機時間又可自由設定，不會造成冷卻不足或過久的現象，還配備風速檢測功能，可於乾燥設備通風處，檢測是否通風正常，警報點又可自由設定，與燃燒機連接可自動關火避免危險，水分值亦可修正，可說是一點也不輸國外產品。其特點如下：
- 簡明的操作面板：面板同檢驗型機種。
- 高週波穿透檢測：同檢驗型機種。
- 量測快速：可線上即時量測顯示。
- 適用多種穀物：更換品種IC可量測糙米、白米、長秈、短稻、玉米、高梁、大麥、小麥。
- LCD及背光顯示：同檢驗型機種。
- 兩段乾燥設定：乾燥過程採用兩段乾燥，可調節米質及提高乾燥速率。
- 水分設定範圍大：設定範圍相當大，從10%~30%。
- 水分量測範圍值廣：同檢驗型機種。
- 冷卻時間自由設定：穀物乾燥完畢，通常都需要送風冷卻，其時間可從0~120分鐘。
- 自動溫度補償：同檢驗型機種。
- 使用電壓廣：同檢驗型機種。
- 風速顯示設定：通風數據顯示，可了解乾燥機通風情況，配合警報設定，可保護機台。
- 即時穀溫顯示：乾燥過程中，觀察穀物受熱情形，可提高米質及最佳乾燥速率。
- EMT及浪管結構：採用金屬管及機械接頭，提高耐用度並防鼠類。
五、結語
圖二 線上型
檢驗型及線上水分計，為其制式化產品，已取得中華民國專利（專利字號：發明第132852號）。除此之外也有特殊的規格如：車載型、穀倉監測、輸送監測和水草分析等。三升公司接受客戶的委託設計製造特殊用途水分計。
三升農機科技股份有限公司地址：宜蘭縣三星鄉月眉街63號.
http://www.megasun.com.tw/TEL：03-9893175~6FAX：03-9893177
〔作者林加偉(如圖)聯絡電話：03-9893175〕
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