農(nóng)業(yè)物料學(xué)-第九章-2010課件

1、第九章 農(nóng)業(yè)物料的電特性第一節(jié) 基本概念第二節(jié) 農(nóng)業(yè)物料的介電特性第三節(jié) 農(nóng)業(yè)物料介電特性的測定第四節(jié) 應(yīng)用一、基本概念電阻：電阻率：（比電阻）電導(dǎo)率：R電阻（）電阻率（m）L導(dǎo)體長度（m）A導(dǎo)體橫截面積（m2）m電子質(zhì)量（kg）e電荷（C）N單位體積內(nèi)的電子數(shù)t兩次碰撞間電子平均自由飛行時間（s）G電導(dǎo)（S）電導(dǎo)率（S/m）農(nóng)業(yè)物料的電阻、電導(dǎo)與具體物料、物料特性有關(guān)，如尺寸、形狀等農(nóng)業(yè)物料的電阻率、電導(dǎo)率與具體物料無關(guān)，是反映物料導(dǎo)電性能的物理量，僅與物料特性、溫度、含水率等有關(guān)電阻率、電導(dǎo)率特性主要應(yīng)用于加熱、干燥、水分測定、質(zhì)量檢測與控制等方面電導(dǎo)：一、基本概念電介質(zhì)極化：導(dǎo)體介電體：

2、電子不能自由移動，一般不導(dǎo)電電子導(dǎo)體：自由電子運(yùn)動離子導(dǎo)體：離子定向運(yùn)動有極分子：轉(zhuǎn)向極化無極分子：位移極化偶極子轉(zhuǎn)動+無電場時有電場時+無電場時有電場時+直流電導(dǎo)率在低頻下起主導(dǎo)作用交流電導(dǎo)率在高頻下起主導(dǎo)作用一、基本概念電介質(zhì)在電場中：在平行板電容器中充滿極化率e 的介質(zhì)E減弱由自由電荷激發(fā)的場強(qiáng)由束縛電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)極板間（電阻率 10cm=0.1m）一、基本概念f頻率（Hz）0大氣介電常數(shù)，8.85410-12F/m”r介電損耗因數(shù)*r復(fù)數(shù)相對介電常數(shù)r相對介電常數(shù)物料實際介電常數(shù)tg介質(zhì)損耗角正切介質(zhì)損耗角C以某種材質(zhì)為介質(zhì)的電容器電容C0以真空為介質(zhì)的電容器電容介電常數(shù)表示物料可能貯

3、存的電場能量，反映物料提高電容器電容量的能力，無量綱量?？諝?，水80。介電常數(shù)：交流電場中：一、基本概念相對介質(zhì)損耗因數(shù)反映電介質(zhì)在交流電場中可能損耗的能量反映微波加熱速度介質(zhì)損耗角正切反映能量損耗損耗角相位角功率因數(shù)：cos，PF低損耗介質(zhì)：用 tg 代替 cos高損耗介質(zhì)： 二、農(nóng)業(yè)物料的介電特性介電常數(shù)、介質(zhì)損耗因數(shù)、介質(zhì)損耗角正切農(nóng)業(yè)物料的介電特性受電場頻率、物料密度、含水率、環(huán)境溫濕度等的影響 二、農(nóng)業(yè)物料的介電特性電場頻率對介電特性的的影響物料含水率、溫度較低時所得變化規(guī)律含水率、溫度變化的影響不計含水率對介電特性的影響溫度對介電特性的的影響密度對介電特性的影響農(nóng)業(yè)物料的介電特性

4、參數(shù)電阻率的測定：正常組織有阻抗，阻抗隨頻率而變：低頻下高阻抗，高頻下低阻抗（1MHz時的阻抗接近零）死亡組織無阻抗，阻抗不隨頻率而變利用低頻、高頻下的阻抗比值判別物料的受損情況 四、農(nóng)業(yè)物料電特性的應(yīng)用用于物料含水率的測定、加熱、干燥、質(zhì)量控制、電處理等方面含水率的測定：電阻法電容法微波法介電特性 四、農(nóng)業(yè)物料電特性的應(yīng)用介質(zhì)加熱與干燥（介質(zhì)損耗原理）：高頻加熱：1-150MHz超高頻（微波）加熱：915-2450MHz介電加熱的特點：加熱均勻（體積熱效應(yīng)）加熱速度快（物料含水率，吸收能量，溫升速率，脫水速率，防止出現(xiàn)焦化、爆裂等現(xiàn)象）能源利用率高過程控制迅速（可進(jìn)行時間、能量調(diào)控）選擇性加

5、熱（溫度升高，物料吸收能力提高，防止熱擊穿）提高產(chǎn)品質(zhì)量（表面過熱、結(jié)殼現(xiàn)象少，品質(zhì)高）有其它物化效應(yīng)（膨化、變性）聯(lián)合干燥：對流干燥+介電加熱干燥 四、農(nóng)業(yè)物料電特性的應(yīng)用農(nóng)業(yè)物料質(zhì)量評定與控制：玉米粒的熱損傷：電容、直流電阻種子凍傷：電容、電阻、電導(dǎo)率，受傷組織在低頻、高頻下的阻抗比隨時間而減小正常組織具有阻抗，死亡組織阻抗為零；正常組織在低頻下有高阻抗，在高頻下有低阻抗，即正常組織的阻抗隨頻率而變，而死亡組織的阻抗不隨頻率而變纖維長度的測定蛋類質(zhì)量 四、農(nóng)業(yè)物料電特性的應(yīng)用農(nóng)業(yè)物料的分離（選種）： 物料受極化后的電荷量與物料和輸送帶之間的吸附力有關(guān)，在重力、吸附力作用下實現(xiàn)分離米雙山，介

6、電式種子分選機(jī)理及其設(shè)備的研究 別傳爽，介電式種子分選機(jī)理的研究劉寶林，堅果殼仁靜電特性和分離試驗研究孫劍峰，高壓靜電場在水分蒸發(fā)和物料干燥方面的應(yīng)用研究汪喜波，紅外輻射與對流聯(lián)合干燥的理論分析及試驗研究張佩，靜電場干燥脫水機(jī)理及其在物料干燥中的應(yīng)用研究李修渠，食品物料的電特性及其應(yīng)用研究方勝，高壓靜電場下番茄貯藏的研究丹陽，高壓靜電場及多胺處理對果實采后生理的影響丹陽，高壓靜電場對番茄采后成熟、衰老過程的調(diào)控及其機(jī)理研究劉志會，冰溫或適溫條件下果蔬的高壓靜電保鮮研究王頡，高壓靜電場處理對幾種果品蔬菜采后品質(zhì)的影響及機(jī)理探討劉隨東，高壓靜電果蔬貯藏保鮮技術(shù)的研究 王愈，高壓電場處理在番茄貯藏中的應(yīng)用研究鐘葵，高壓脈沖電場技術(shù)殺菌鈍酶效果與對胡蘿卜汁品質(zhì)影響研究張剛，靜電場對菜豆、青椒和茄子冷害的作用及生理生化影響金學(xué)哲，靜電噴霧式植酸酶制劑后添加工藝內(nèi)在規(guī)律及應(yīng)用研究孫宇