背景技术：
1、籽棉回潮率是影响棉花交售价格和加工品质的重要因素，当回潮率过高时，棉花品质降低，黄色加深，易霉变，不利于加工，影响农商交接，市场流通；当回潮率过低时，主要影响轧花过程的正常进行，不利于安全生产。因此，采用快速自动化检测装置能够有效提高效率和棉花市场竞争力。
2、目前棉花的籽棉回潮率还基本依靠人工进行测量，这种测量方式不仅采集时间长、采集效率低、劳动强度大，而且数据的真实性受人为因素影响较大，严重制约了棉花产业的发展。
3、电阻法根据织物含水率和导电性能之间存在着指数函数的关系特性来检测织物含水率，是目前国内外最常用的湿度在线检测方法。本设计拟采用集棉箱内的电阻检测装置，检测极板间样品棉的电阻，再将相同样本利用烘干称重法得到其回潮率数据，利用统计学原理建立籽棉电阻和回潮率的数学模型，为回潮率检测提供一种可行的方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于设计一种电阻式籽棉回潮率在线监测系统，能够对集棉腔内的籽棉回潮率进行在线监测，从而代替传统的人工检测方法。
2、为实现上述目标，本发明提供如下技术方案：
3、本发明涉及一种电阻式籽棉回潮率在线监测方法，包括以下步骤：
4、步骤1，压缩杆将电阻式回潮率检测传感器压入棉包中，通过压力传感器反馈调节压入深度，电极间籽棉作为电阻与检测电路构成完整电路；
5、步骤2，由两个正极板、一个负极板构成电桥，测量电桥桥臂间电流，若小于电流阈值则开启a/d采样电路进行采样；
6、步骤3，对采样信号进行滤波、比例运放，并通过温度传感器和湿度传感器对集棉箱内的温度和空气湿度进行检测；
7、步骤4，将采集信息通过串口通信模块发送至单片机处理器，并基于多因素正交试验方法建立质量比电阻与回潮率模型，同时建立温度、空气湿度的补偿模型。
8、所述电阻式回潮率检测传感器，包括安装套筒(1)、安装孔(2)、法兰盘(3)、电极安装板(4)、正极板(5)、温度传感器(6)、负极板(7)、压力传感器(8)、压缩推杆(9)、棉包(10)、湿度传感器(11)。所述安装套筒(1)通过安装面上的6个螺栓孔(2)固定在集棉腔一侧的壁面上；所述法兰盘(3)中心设置凹台，嵌有电极安装板(4)，三个紫铜电极均匀分布在电极安装板(4)上，其中两个正极板(5)分布两侧，接在信号采集电路中，一个负极板(7)接地。
9、所述压力传感器安装在电极安装板上，并与测量电极保持相同高度，通过测量棉包作用在极板上的压力大小来反馈控制极板压入深度，保证极板与棉包的接触面积。
10、所述正极板(5)和负极板(7)构成双臂半桥电路，若检测桥臂间电流大于阈值，则对电极压入深度进行调整，减少因试验操作引起的回潮率误差。
11、所述正极板(5)和负极板(7)的高度略高于法兰盘(3)壁面，既能增加电极与棉包的接触面积，又能避免棉包运动时对电极产生机械损坏。
12、所述压缩推杆(9)通过直流电机驱动，推动法兰盘(3)做伸缩运动。
13、所述湿度传感器(11)固定在集棉腔上壁面，并避免与棉包(10)接触。
14、所述a/d采样电路使用aqw214继电器为核心处理器，当桥臂间无电流通过，利用单片机io口输出电平来控制继电器的吸合，xh+和xh-端收集来自采样电极的电位信号，利用单片机iap15w4k61s4作为a/d采样处理器，将a/d值转化为对应的电阻值，从而通过电路处理得到a/d信号。
15、所述串口通信电路中，串口通过ttl电平与usb转串口芯片ch340g相连，通过usb的d型口可以与pc机直接相连，方便对控制器程序调试与升级。
16、通过串口接收得到的电阻值信息，再将相同样本利用烘干称重法得到其回潮率数据，建立质量比电阻——回潮率模型，并基于多因素正交试验方法建立温度、空气湿度的补偿模型，从而达到高精度测量籽棉回潮率的目的。
17、根据上述技术方案，本发明提供的回潮率在线监测系统与监测方法，与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
18、其一，本发明中回潮率传感器通过湿度传感器反馈调节压入深度，可以有效提高检测灵敏度和准确度；其二，本发明通过多因素正交试验方法建立温度、空气湿度的补偿模型，减少无关因素对实验数据精度的影响；其三，通过串口通信通讯方式，实时提供每个棉包精准的回潮率信息，为棉花品质追溯提供强有力采收阶段籽棉品质数据，自动化检测，消除人为因素干扰，提高效率，保准数据的准确性；其四，装置功耗小，节约能源消耗，具有很大的利用价值和推广价值。
1.一种电阻式籽棉回潮率在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，所述电阻式回潮率检测传感器，包括安装套筒(1)、安装孔(2)、法兰盘(3)、电极安装板(4)、正极板(5)、温度传感器(6)、负极板(7)、压力传感器(8)、压缩推杆(9)、棉包(10)、湿度传感器(11)。所述安装套筒(1)通过安装面上的6个螺栓孔(2)固定在集棉腔一侧的壁面上；所述法兰盘(3)中心设置凹台，嵌有电极安装板(4)，三个紫铜电极均匀分布在电极安装板(4)上，其中两个正极板(5)分布两侧，接在信号采集电路中，一个负极板(7)接地。
3.根据权利要求2所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，所述压力传感器安装在电极安装板上，并与测量电极保持相同高度，通过测量棉包作用在极板上的压力大小来反馈控制极板压入深度，保证极板与棉包的接触面积。
4.根据权利要求2所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，所述正极板(5)和负极板(7)构成双臂半桥电路，若检测桥臂间电流大于阈值，则对电极压入深度进行调整。
5.根据权利要求2所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，所述正极板(5)和负极板(7)的高度略高于法兰盘(3)壁面，既能增加电极与棉包的接触面积，又能避免棉包运动时对电极产生机械损坏。
6.根据权利要求2所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，所述压缩推杆(9)通过直流电机驱动，推动法兰盘(3)做伸缩运动。
7.根据权利要求2所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，所述湿度传感器(11)固定在集棉腔上壁面，并避免与棉包(10)接触。
8.根据权利要求1所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，所述a/d采样电路使用aqw214继电器为核心处理器，当桥臂间无电流通过，利用单片机io口输出电平来控制继电器的吸合，xh+和xh-端收集来自采样电极的电位信号，利用单片机iap15w4k61s4作为a/d采样处理器，将a/d值转化为对应的电阻值，从而通过电路处理得到a/d信号。
9.根据权利要求1所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，所述串口通信电路中，串口通过ttl电平与usb转串口芯片ch340g相连，通过usb的d型口可以与pc机直接相连，方便对控制器程序调试与升级。
10.根据权利要求1所述的电阻式籽棉回潮率在线监测系统，其特征在于，通过串口接收得到的电阻值信息，再将相同样本利用烘干称重法得到其回潮率数据，建立质量比电阻——回潮率模型，并基于多因素正交试验方法建立温度、空气湿度的补偿模型，从而达到高精度测量籽棉回潮率的目的。
