王 婧，郭文川*，邓业胜

(西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西 杨凌 712100)

基于介质损耗因数的红小豆含水率测量方法研究

王 婧，郭文川*，邓业胜

(西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西 杨凌 712100)

以红小豆为对象，研究测量信号频率(1kHz～1MHz)、含水率(13.8%～21.8%)、容积密度(747～851kg/m3)和温度(5～40℃)对介质损耗因数的影响规律，从理论上分析介质损耗因数的变化原因，建立500kHz条件下红小豆的介质损耗因数、容积密度和温度与含水率的数学模型，并验证模型的正确性。结果表明：在1kHz～1MHz频段内，红小豆的介质损耗因数随测量信号频率的增大而减小，却随含水率、容积密度和温度的增大而增大；可用三元二次方程表征含水率与介质损耗因数、容积密度和温度之间的关系，模型的决定系数为0.9882。

红小豆；介质损耗因数；含水率；温度；频率；容积密度

红小豆又名赤小豆、赤豆和饭豆[1]，是我国北方地区主要种植的一种小杂粮，其产量与出口量在粮食中均占很大比例[2]。红小豆营养丰富，含有丰富的蛋白质、膳食纤维以及铁、钙、磷、钾等多种矿质元素，并含有较低的脂肪；同时红小豆还具有补血、清毒、利尿和治水肿等药用功效[3]。粮食含水率是影响粮食保存期加工方法及质量的主要因素。目前，粮食含水率的传统测量方法主要有干燥称量法、减压干燥法、中子法、声学法和微波加热法等[4]，但这些方法存在耗时长、检测仪器和费用昂贵等问题。

国外从20世纪50年代、国内从20世纪90年代开始，研究人员对粮食的介电特性与其含水率之间的关系进行研究[5-9]发现，除了含水率外，测量信号的频率、样品的温度和容积密度等都影响粮食的介电特性。……