U Kini su, zbog nesavršenih metoda otkrivanja vode, desetine milijardi kilograma zrna trule tijekom skladištenja i transporta zbog prekomjernog sadržaja vlage, uzrokujući ogromne gubitke. Stoga je vlaga zrna uvijek bila vrlo važan pokazatelj kvalitete koji kontrolira sektor žitarica u zemlji i inozemstvu.
Voda u zrnu se prema fizikalnim svojstvima dijeli na slobodnu vodu (slobodna voda) i kombiniranu vodu (kristalna voda). Slobodna voda je voda koja se kondenzira u kapilarama i molekularnim međuprostorima unutar zrna zrna fizičkom adsorpcijom: vezana voda je voda koja se kemijskim djelovanjem adsorbira u zrnate stanice i molekularne strukture zrna. Slobodna voda ima opća svojstva obične vode i ima važan utjecaj na kvalitetu zrna. Vlaga zrna odnosi se na sadržaj slobodne vode.
Postoje direktne i indirektne metode za otkrivanje vlage.
Direktna metoda je izravno uklanjanje vlage u zrnu sušenjem ili hemijskim metodama, te detektiranje apsolutnog sadržaja vlage u uzorku. Ova metoda ima visoku točnost otkrivanja, ali zahtijeva mnogo vremena i nije pogodna za detekciju na mreži.
Neizravna metoda je određivanje sadržaja vode neke tvari otkrivanjem fizičke količine (poput električne provodljivosti, dielektrične konstante itd.) Tvari. Takve su metode općenito brze, jednostavne za implementaciju u detekciji putem interneta i imaju dobre izglede za razvoj i upotrebu.
Tehnologija mjerenja vlage u zrnu indirektnom metodom
Mjerač vlage tipa provodljivosti konstruiran je na principu da se vodljivost ili jednosmerni otpor objekta mijenja s njegovom sadržajem vode i detektira sadržaj vode u objektu na temelju promjene vodljivosti. Prednost je što je mehanizam jednostavan, brzina odziva je brza, a troškovi niski. Nedostatak je taj što je općenito potrebno samljeti zrno i pritisnuti ga u otpornik fiksne veličine i oblika. Tadašnje stanje će uticati na tačnost otkrivanja.
Metoda kapacitivnosti dizajnirana je korištenjem razlike u dielektričnoj konstanti različitih tvari. Na sobnoj temperaturi dielektrična konstanta vode je veća nego kod ostalih tvari (voda je 81, a zrno oko 2 do 5). Kako se sadržaj vode neke tvari povećava, tako se povećava i dielektrična konstanta. Stoga, ako se utvrdi dielektrična konstanta neke tvari, može se izračunati sadržaj vlage u tvari. Ovisno o tvari koja se mjeri, struktura elektroda kondenzatora je također različita. Postoje uglavnom elektrodne strukture poput ravne ploče i cilindra. Metoda kapacitivnosti koristi detekciju bez kontakta, koja ima visoku pouzdanost, jednostavno i ekonomično i lako održavanje. Može se koristiti za online pregled i pogodan je za otkrivanje visokog sadržaja vode. Nedostaci su mnogi faktori koji utječu i složeni podaci. Među meračima vlažnosti zrna u bivšem Sovjetskom Savezu, 43% detektirano je kapacitivnom metodom. Trenutno tačnost otkrivanja može doseći 0,5%, a vrijeme otkrivanja je manje od 5min.
Teorijska osnova mjerne vlage infracrvene apsorpcije je Beer-ov zakon. Vlaga ima jak pojas apsorpcije za dugo infracrveno zračenje pri 1,664m ili 1,94 / zm. Pošto je sadržaj neke tvari u vodi različit, apsorbirana energija za određenu talasnu dužinu zračenja također je različita. Dok se mjeri apsorbancija, može se odrediti sadržaj vode. Specifične metode uključuju metodu refleksije, metodu projekcije i složene projekcije refleksije. Koristi se za otkrivanje vlage hrane uglavnom reflektirajuće. Ima prednosti bez kontakta, brzu brzinu, kontinuirano otkrivanje, veliki domet detekcije, visoku tačnost, dobru stabilnost itd., A može mjeriti vlagu vodljivih materijala s najvećom tačnošću od 0,1%; nedostatak je to što je pod utjecajem oblika uzorka, gustoće i debljine i drugih efekata teško je otkriti unutarnju vlažnost tvari, a cijena opreme je relativno visoka.
Metoda mikrotalasne pećnice koristi ultrafrekventnu energiju za izračunavanje vrijednosti vlage kroz promjenu gubitka energije koji generira uzorak. Voda ima posebno visoku dielektričnu konstantu u odnosu na zrno, a postoji i najveći dielektrični gubitak u UHF rasponu. Njegova prednost je beskontaktno mjerenje, koje može otkriti apsolutnu vrijednost sadržaja vlage, i može kontinuirano otkrivati na mreži. Nedostatak je taj što je zbog oblika, gustoće, debljine itd. Struktura instrumenta složena, a cijena visoka.
Neutronski merač vlage deluje na principu molekularnog raspršivanja. Koristeći izvor neutrona koji može emitirati brze neutrone, emitirani brzi neutroni se susreću s materijalom koji sadrži jezgre vodika, a oni se sudaraju jedan s drugim kako bi se usporili do usporavanja neutrona. Prema izmjerenoj gustoći sporih neutrona, moguće je znati Ukupna količina vodika koristi se za izračunavanje sadržaja vode u tvari. To je napredniji on-line detektor vlage koji može točno otkriti bez oštećenja strukture materijala i utjecaja na normalan rad materijala. Neutronski merač vlage ima nedostatke ručne kalibracije i nestabilnog raspršivanja vodonika.