基于COMSOL的水稻水分检测极板仿真优化与试验

作     者：孙文胜 万霖 车刚 王洪超 张智 田金凯 Sun Wensheng;Wan Lin;Che Gang;Wang Hongchao;Zhang Zhi;Tian Jinkai

作者机构：黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江省北大荒米业集团有限公司哈尔滨150036 

出 版 物：《农机化研究》 (Journal of Agricultural Mechanization Research)

年 卷 期：2024年第46卷第5期

页      面：129-134页

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 082801[工学-农业机械化工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFD2100901) 黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目(GA15B402) 

主　　题：检测极扳 含水率 仿真分析 优化设计 水稻 

摘      要：为了提高水稻水分的在线检测精度,对平行式三极板电容器进行了有限元仿真分析和极板结构参数优化试验。使用COMSOL Multiphysics 5.6软件,对平行式三极板电容器进行静电场模拟分析,采用控制变量法探究边缘效应与极板厚度、极板间距、相对面积的变化关系。以电容比作为试验指标,使用Design-Expert软件对三极板电容器的极板厚度、极板间距、相对面积进行三因素三水平Box-Behnken试验设计,通过方差分析和响应曲面分析得到最优的三极板电容器极板结构参数。研究结果表明:在满足装置机械设计要求情况下,极板厚度1mm、极板间距100mm、相对面积18000.000mm 2的三极板电容器受边缘效应影响程度最低,是本研究水稻水分在线检测装置的最优极板结构参数。