便攜式穀物水分測定儀的精密度和準確度分析
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便攜式穀物水分測定儀的精密度和準確度分析 張曉波 顧曉紅 單 紅 陳國友 摘 要 穀物水分測定儀廣泛的應用於農業和糧食等部門,在糧食的征購、運輸和倉儲等環節發揮著重要的作用。人們一直關注水分儀測量結果的準確性和重現性。參照國際標準ISO 7700/1-1984(E)《水分測定儀校準檢驗 第一部分 穀物水分測定儀》,結合我國實際,對水分測定儀的準確度和精密度進行研究,分析產生誤差的原因。 Analysis on Precision and Accuracy of a Handy Moisture Meter for Cereal ABSTRACT The moisture meter is widely applied in the agriculture and cereal departments and plays an important role in the purchase,transport and storage of cereal. The great attention has been playing to the accuracy and repeatability of testing results. Refering the international standard ISO 7700/1-1984(E)(Moisture Meter for Cereal, Part I of Cheak and Calibration of Moisture Meter), and in combination with Chinese practice,the accuracy and precision of the moisture meter for cereal were studied and the reasons for causing error were analysed. 便攜式穀物水分測定儀體積小、重量輕、攜帶方便、操作簡單、測量迅速,尤其在測量大豆、油菜、向日葵、亞ya麻ma籽zi等deng油you料liao的de水shui分fen方fang麵mian發fa揮hui著zhe重zhong要yao的de作zuo用yong,不bu用yong粉fen碎sui,不bu用yong烘hong箱xiang高gao溫wen烘hong幹gan,避bi免mian了le脂zhi肪fang的de損sun失shi帶dai來lai的de水shui分fen測ce定ding誤wu差cha。因yin此ci,它ta越yue來lai越yue廣guang泛fan應ying用yong於yu農nong業ye和he糧liang食shi等deng部bu門men。但dan在zai實shi際ji應ying用yong中zhong,也ye存cun在zai一yi些xie問wen題ti,其qi中zhong最zui主zhu要yao的de是shi測ce量liang結jie果guo的de重zhong現xian性xing較jiao差cha,超chao過guo儀yi器qi規gui定ding的de平ping行xing誤wu差cha,測ce量liang結jie果guo不bu可ke靠kao,誤wu差cha較jiao大da。為wei使shi水shui分fen測ce定ding儀yi的de結jie果guo科ke學xue公gong正zheng,充chong分fen發fa揮hui它ta的de優you勢shi,我wo們men開kai展zhan了le研yan究jiu工gong作zuo,實shi驗yan中zhong參can照zhao國guo際ji標biao準zhunISO7700/1-1984(E)《水分測定儀校準檢驗 第一部分 穀物水分測定儀》,並根據我國有關糧食水分測定的國家標準,對兩個型號的水分測定儀進行實驗分析。 1 儀器和樣品 儀器:FARMEX穀物水分測定儀,美國製造,北京新技術研究所提供; 2 實驗方法 2.1 樣品的選擇 樣品先除去雜質和不成熟或不完整的籽粒。 2.2 樣品的準備 在水分測定儀的測量範圍內,選擇幾個有規則間隔的水分點,根據這個水分梯度的水分點確定樣品的份數,每份1 kg,用低溫烘幹或加水濕潤的方法分別製成水分梯度中相應的水分含量,可參考下列公式計算需要加入蒸餾水的量: 2.3 水分測定儀檢驗 按照GB 3523-83的規定用烘箱法測定每一份樣品的水分含量,玉米按GB/T 10362-89測定,雙平行的平均值作為校準水分值。同時,用水分測定儀測定樣品水分,每一份樣品重複測定四次,取平均值,作為儀器水分值。 2.4 結果表示 A=Y-X 3 結果和討論 (1) 水分測定儀準確判斷的依據是國家標準GB 3523-83,GB/T 10362-89,我國目前沒有明確規定水分測定儀量程內的所有水分點的誤差範圍,本實驗參照國際標準ISO 7700/1-1984(E)中的規定,對儀器進行評價,國際標準按誤差大小將水分測定儀分為兩個級別,實驗中所使用的兩個型號的儀器均屬一級水分測定儀(見表1,表2)。 表1 用大豆樣品檢驗水分測定儀 % |
| 水分儀名稱 | X值 | Y值 | 水分儀 測量極差 |
A值 | 國際標準中一 級水分儀誤差 |
| FARMEX水分儀 | 9.03 11.54 13.40 15.14 19.34 |
8.60 11.30 13.45 15.38 19.88 |
0.2 0.2 0.1 0.2 0.3 |
0.43 0.24 0.05 0.24 0.54 |
0.70 0.75 0.80 0.85 0.98 |
| “帝強”水分儀 | 9.03 11.54 13.40 15.14 19.34 |
8.64 11.30 13.30 15.34 19.94 |
0.2 0.1 0.2 0.3 0.3 |
0.39 0.24 0.10 0.20 0.60 |
0.70 0.75 0.80 0.85 0.98 |
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表2 用玉米樣品檢驗水分測定儀 |
| 水分儀名稱 | X值 | Y值 | 水分儀 測量極差 |
A值 | 國際標準中一 級水分儀誤差 |
| FARMEX水分儀 | 13.21 16.66 16.82 19.23 29.94 |
13.58 16.63 16.80 19.31 30.48 |
0.2 0.3 0.3 0.3 0.5 |
0.37 0.03 0.02 0.08 0.54 |
0.93 1.07 1.07 1.17 1.60 |
| “帝強”水分儀 | 13.21 16.16 16.82 19.23 29.94 37.41 |
13.32 16.24 16.95 19.18 29.38 38.49 |
0.4 0.3 0.2 0.3 0.5 0.5 |
0.11 0.08 0.13 0.05 0.56 1.08 |
0.93 1.07 1.07 1.17 1.60 1.90 |
| 從cong實shi驗yan數shu據ju中zhong誤wu差cha的de分fen布bu規gui律lv看kan,儀yi器qi校xiao準zhun點dian附fu近jin的de水shui分fen,測ce量liang誤wu差cha較jiao小xiao,越yue遠yuan離li校xiao準zhun點dian,測ce量liang誤wu差cha越yue大da,這zhe就jiu給gei水shui分fen儀yi校xiao準zhun提ti供gong了le依yi據ju,儀yi器qi校xiao準zhun水shui分fen點dian應ying選xuan擇ze在zai經jing常chang使shi用yong的de水shui分fen範fan圍wei內nei,例li如ru,在zai大da豆dou的de水shui分fen測ce量liang時shi,水shui分fen含han量liang一yi般ban在zai7%~17%之間,國家標準規定要求低於13%(東北、華北地區),因此,對於三點校準的水分儀,校準點可選擇9%、13%和16%,對於單點校準的水分儀,校準點可在13%,這樣校準的儀器,測量結果更準確可靠。 (2) 水分測定儀測量結果的重現性也是儀器的一項重要的指標,這方麵生產廠家對自身的水分儀都有明確的說明,一般規定為5%。FARMEX 穀物水分儀測量大豆和玉米的平均極差分別為0.20%和0.32%,“帝強”穀物水分儀測量大豆和玉米的平均極差分別為0.22%和0.37%。keyikanchu,celiangyumidejingduwuchadayuceliangdadoudejingduwucha,shuomingguwudelixingduiceliangjieguoyouyingxiang,dianrongshiguwushuifencedingyideceliangyuanlishiyonghanshuideliangshizuoweiceliangdianjijiandechongtianjiezhi,tongguodianrongdebianhuadadaoceliangliangshishuifenhanliangdemude。ruguoguwudelixingjiaodaerqiebuguize,jiuhuizaochengdianrongdechongtianjiezhibujunyun,shibihuiyingxiangceliangjieguo,zaizhe,butongpinzhongdeguwu,qizilidefenzineihefenzijiandeshuifendedianrongxingzhiyeyousuochayi。weilebimianzhezhongwucha,zaiguwudexuanzeshangyinggengyange,liru,xiangrikuidelixingxiangchajiaoda,yingyangedequfenkai,yumiyangpinyingxiananzhongziheshangpinliangfen,zaianlixing(馬齒型、硬粒型、硬粒-馬齒型)分,這樣詳細區分後,會大大減小儀器的精度誤差,從而提高儀器的準確度。 (3) yingxiangshuifenyizhunqueduzuizhuyaodeyuanyinshiyiqidexiaozhun,zhexianggongzuoyingyouguojiajiliangbumenhuozhidingdezhengguishiyanshiwancheng。muqian,meiguoxiaomaixiehuihejianadaguwuweiyuanhuiyijingbayongshuifencedingyiceliangguwushuifenlieweiguojiabiaozhunhexingyebiaozhun,zhexieguojiaguiding,shuifencedingyidingqitongyisongdaozhidingdeshiyanshi,tongyixiaozhun,jianyanhegehoutongyifenfa。congershishuifenyideceliangjieguozhunquedugenggao,gengjuyoukexuexinghegongzhengxing。 (4) 水分測定儀在使用過程中要保持儀器內部的清潔,灰塵或雜物會影響儀器元件的測量靈敏度,從而降低儀器重現性或可靠性等性能。 (5) 電(dian)容(rong)式(shi)穀(gu)物(wu)水(shui)分(fen)測(ce)定(ding)儀(yi)的(de)原(yuan)理(li)可(ke)以(yi)用(yong)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)表(biao)示(shi),可(ke)以(yi)看(kan)作(zuo)是(shi)多(duo)項(xiang)式(shi)的(de)擬(ni)合(he)方(fang)程(cheng),不(bu)同(tong)的(de)穀(gu)物(wu)樣(yang)品(pin)應(ying)有(you)一(yi)個(ge)最(zui)佳(jia)的(de)擬(ni)合(he)方(fang)程(cheng),影(ying)響(xiang)方(fang)程(cheng)的(de)因(yin)素(su)有(you)電(dian)容(rong)傳(chuan)感(gan)器(qi)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)容(rong)變(bian)化(hua)、穀物的溫度以及方程的係數等。FARMEX水分儀在測量向日葵時針對不同粒型使用兩個方程;“帝強”穀(gu)物(wu)水(shui)分(fen)儀(yi)測(ce)量(liang)玉(yu)米(mi)時(shi)也(ye)用(yong)兩(liang)個(ge)方(fang)程(cheng),即(ji)高(gao)水(shui)分(fen)方(fang)程(cheng)和(he)低(di)水(shui)分(fen)方(fang)程(cheng),從(cong)而(er)使(shi)它(ta)的(de)量(liang)程(cheng)增(zeng)大(da)。這(zhe)或(huo)許(xu)能(neng)給(gei)水(shui)分(fen)儀(yi)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)開(kai)發(fa)以(yi)啟(qi)示(shi),例(li)如(ru),在(zai)我(wo)國(guo)的(de)北(bei)方(fang),糧(liang)食(shi)的(de)征(zheng)購(gou)往(wang)往(wang)在(zai)冬(dong)季(ji),而(er)目(mu)前(qian)多(duo)數(shu)水(shui)分(fen)儀(yi)不(bu)能(neng)測(ce)量(liang)零(ling)攝(she)氏(shi)度(du)以(yi)下(xia)的(de)穀(gu)物(wu),建(jian)議(yi)廠(chang)家(jia)能(neng)從(cong)硬(ying)件(jian)設(she)計(ji)或(huo)測(ce)量(liang)的(de)數(shu)學(xue)模(mo)型(xing)入(ru)手(shou),開(kai)發(fa)適(shi)合(he)我(wo)國(guo)北(bei)方(fang)使(shi)用(yong)的(de)水(shui)分(fen)儀(yi),相(xiang)信(xin)會(hui)有(you)很(hen)好(hao)的(de)市(shi)場(chang)。 作者單位:張曉波 顧曉紅 單 紅 陳國友(農業部穀物及製品質量監督檢驗測試中心 |



