Способ определения влажности зерновки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения - повышение точности и эспрессности определения влажности зерновки. Зерновку помещают в рабочую жидкость с температурой замерзания ниже, чем температура замерзания ее влаги. Затем зерновку охлаждают в магнитном поле и. по величине объемного расширения влаги зерновки после ее охлаждения определяют влажность. Для осуществления способа в устройстве предусмотрены измерительные камеры 1 и 2 для определения разности давлений, которая пропорциональна изменению объема. В свою очередь изменение объема пропорционально количеству влаги в зерновке и разности температур . Давление измеряют при помощи датчиков 12 и 13. Температуру определяют с помощью датчиков 14 и 15. Разность температур и давлений опрес 16 деляют посредством вычислительного (Л блока 47 и счетчиками 48 и 49. Множительное делительное устройство 51 позволяет определить количество влаги в зерновке и вывести показания на индикатор 58. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. IN а 00 ю со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1268123 А 1 (50 4 А 01 С 1/00, С 01 N 25/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I if;..

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рие. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3827816/30-15 (22) 20.12.84 (46) 07.11.86. Бюл. ¹ 41 (71) Специальное опытное проектноконструкторско-технологическое бюро

СО ВАСХНИЛ (72) А,Ф.Алейников (53) 543.52(088.8) (56) Авторское. свидетельство СССР № 488126, кл. G 01 N 25/56, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 314476, кл. А 01 С 1/00, 1971. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

ЗЕРНОВКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству. Цель изобретения — повышение точности и эспрессности определения влажности зерновки. Зерновку помещают в рабочую жидкость с температурой замерзания ниже, чем температура замерзания ее влаги. Затем зерновку охлаждают в магнитном поле и.по величине объемного расширения влаги зерновки после ее охлаждения определяют влажность, Для осуществления способа в устройстве предусмотрены измерительные камеры 1 и

2 для определения разности давлений, которая пропорциональна изменению объема. В свою очередь изменение объема пропорционально количеству влаги в зерновке и разности температур. Давление измеряют при помощи датчиков 12 и 13. Температуру определяют с помощью датчиков 14 и 15.

Разность температур и давлений определяют посредством вычислительного блока 47 и счетчиками 48 и 49. Множительное делительное устройство 51 позволяет определить количество влаги в зерновке и вывести показания на индикатор 58. 2 с.п. A-лы, 2 ил.

1268123 ъ

Ч = V„P >t или V = К Я Dtð

Изобретение относится к сельскому хозйству и служит для определения качества семян и их физических свойств, в частности объема и влажности зерновки.

Цель изобретения — повышение точности и экспрессности определения влажности зерновки.

На фиг. 1 представлена измерительная камера устройства для определения влажности зерновки; на фиг. 2— измерительная схема устройства.

Способ измерения влажности осуществляется следующим образом.

Зерно помещают в рабочую жидкость, например, масло с температурой замерзания киже, чем температура замерзания влаги в зерне.. Затем определяют объем рабочей жидкости V npu положительной температуре t Далее рабочую жидкость вместе с зерном охлаждают до температуры t например до140 С, и определяют объем рабочей жидкости при этой температуре.

Тогда изменение объема иЧ = Ч, -V, пропорционально коэффициенту объемного расширения влаги зерна и разности температур 4 t = t, -1, т.е. где N — количество влаги в зерне;

К„- коэффициент пропорциональности.

Устройство содержит первую 1 и вторую 2 измерительные камеры, которые выполнены идентичными и состоят из полого цилиндра 3, выполненного, например, из теплопроводного диамагнитного материала, поршня 4 с накидной гайкой 5, гайки-фиксатора 6 со стопорным винтом 7, термоэлектрической батареи 8 (и соответственно 9), кольцевого магнита 10, мембраны 11 с датчиком 12 (13) давления, датчика 14 (15) температуры, рабочей жидкости 16, теплоизоляционного стакана 17, основания 18 и разъема 19, первый коммутатор 20 с электрснными ключами 21-25, источник 26 напряжения, преобразователь 27, в сос.тав которого входит электронный переключатель 28, электронные ключи 29-32, конденсаторы 33 и 34, источник 35 напряжения, коммутатор 36 напряжений, источник 37 опорного напряжения,,схема 2И 38 и эталонное сопротивле5 !

О I5

45 ние 39,второй коммутатор 40 с электронными ключами 41-46, вьгчислительный блок 47, выполненный, например, в виде реверсивных счетчиков 48-50, множительно-делительного устройства, 51 и электронного ключа 52, блок 53 идентификации, содержащий, например, дешифраторы 54-56 цифрового кода в семисегментный код и цифровые индикаторы 57-59,и блок 60 управления,выполненный, например, в виде формирователя

61 импульсов, ждущего управляемого генератора 62 импульсов и распределителя 63 импульсов. В рабочую жидкость 16 первой измерительной камеры

1 помещен объект 64 измерения.

В верхней внутренней полости цилиндра 3 камер 1 и 2 свободно перемещается поршень 4, шток которого вворачивается в центральное резьбовое отверстие гайкой 5. Это резьбовое сочленение выполнено с направлением, противоположным направлению резьбового сочленения гайка 5 — цилиндр 3 (левая и правая резьба). Перемещение поршня 4 осуществляется вворачивннием или: выворачиванием гайки 5.

В цилиндре 3 имеется наклонное отверстие 65 с малым диаметром, через которое выходит воздух в процессе перемещения вниз поршня 4. В нижней полости цилиндра 3 защемлена мембрана 11. Защемление герметичное.

На мембране 11 установлен датчик 12 (13) давления, На. внутренней поверхности цилиндра 3 закреплен датчик

14 (15) температуры. Выводы от датчиков подключены к выводам разъема

19, установленного в отверстие нижнего торца цилиндра 3. Цилиндры 3 измерительных камер 1 и 2 крепятся путем вворачивания их в специальные отверстия основания 18.

Термоэлектрические батареи 8 и 9 измерительных камер 1 и 2 подключены одними из своих полюсов к точке нулевого потенциала, а другими через электронный ключ 21 первого коммутатора 20 к одной из клемм источника

26 напряжения, другая клемма которого также соединена с точкой нулевого потенциала. С ней же соединены и одни из выводов датчиков давления 12 (13) и температуры 14 (16), другие выводы которых через электронные ключи 23, 24, 22 и 25 первого коммутатора 20 подключены к входу 66 электронного переключателя 28 преобразователя 27 сопротивления в код. Выход электронного переключателя 28 соединен с одним из выводов эталонного сопротивления 39, другой вывод которого под.ключен к точке нулевого потенциала.

Выход электронного переключателя 28 в свою очередь непосредственно подключен к одной из обкладок конденсатора 33, другая обкладка которого со единена с точкой нулевого потенциала

С ней же соединена одна из обкладок конденсатора 34, другая обкладка которого подключена через электронный ключ 31 к выходу электронного переключателя 28, который соединен через электронный ключ 29 с одним из входов коммутатора 36, другой его вход соединен с одним из полюсов источника 37 опорного напряжения, другой полюс которого соединен с точкой нулевого потенциала. Входы компаратора 36 напряжений соединены между собой через электронный ключ 32. Выход .коммутатора 36 соединен с одним из входов элемента 2И 38, выход которого соединен с входами электронных ключей 41-46 второго коммутатора 40, причем выход электронного ключа 41 соединен с первым информационным ходом счетчика 48 вычислительного блока 47, второй информационный вход которого подключен к выходу электройного ключа 42. Выход электронного ключа 43 соединен с первым информационным входом счетчика 49 вычислительного блока 47,второй информационный

-вход которого соединен с выходом электронного ключа 44. Выход электронного ключа 45 соединен с первым информационным входом счетчика 50 вычислительного блока 47, второй информационный вход которого соединен с выходом электронного ключа 46.

Выход формирователя 61 импульсов блока 60 управления подключен к входу ждущего управляемого генератора 62 импульсов, выход которого соединен с одной стороны с другим входом элемента 2И (преобразователя) 38, а с другой стороны — с входом распределителя 63 импульсов, первые выходы которого соединены с управляющими входами электронных ключей

21-25 первого коммутатора, вторые выходы — с управляющими входами электронного переключателя 28 и электронных ключей 29-32 преобразователя 27 сопротивления в код, третьи выходы — с управляющими входами электронных ключей 41-46 второго! 268123 коммутатора 40, четвертые выходы— с управляющими и установочными входами счетчиков 48-50, множительноделительного устройства 51 и управляющим входом электронного ключа 52 вычислительного блока 47. Выход счетчика 48 соединен с одним из информационных входов множительно-делительного устройства 51, другой информационный вход которого подключен через электронный ключ 52 к Bbfxo ду счетчика 49. Выход множительноделительного устройства 51 подключен через дешифратор 54 к входам цифрового индикатора 57 блока индикации.

Выход счетчика 49 подключен через дешифратор 55 к входам цифрового индикатора 58, а выход счетчика 50 через дешифратор 56 — к входам цифрового индикатора 59.

Устройство работает следующим образом.

В измерительные камеры 1 и 2 наливаются равные объемы рабочей жидкости 16. Это достигается путем выворачивания накидной гайки 5 с поршнем 4 в измерительеых камерах 1 и 2. Затем в одну из измерительных камер 1 помещают зерно и устанавливают поршень 4 в исходное положение, вворачивая накидную гайку 5 до упора в гайку 7, которая является ограничителем. Положение гаек 7 устанавливается в процессе предварительной тарировки измерительных камер 1 и 2, т.е. тогда, когда в рабочую жидкость

16 камеры 1 не помещено зерно 64 и при завернутых поршнях 4 разность давлений в камерах (а, следовательно, и сопротивлений тензорезисторов, 40 так как они приняты идентичными), равна нулю, Так как жидкость практически несжимаема, то при завернутых до упора накидных гайках 6 камер 1 и 2

4> разность давлений в камерах 1 и 2 пропорциональна объему .вытесненной зерном жидкости, т.е. разностный сигнал значений сопротивлений 12 и

13 тензорезисторов несет информацию

50 об объеме зерна 64. Эта разность с помощью первого коммутатора 20, пре": образователя 27 сопротивления в код, второго коммутатора 40, блока 63 управления и вычислительного блока 47

55 (счетчик 50) преобразуется в код и отображается на цифровом индикаторе

59 блока 53 индикации. Таким образом, одна из измерительных камер (каме12Ü8123

5 ра ?) выполняет функцию компенсационного эталонного элемента. Значение температуры внутри измерительных камер 1 и 2 или разность между ними измеряется с помощью первого коммута5 тора 20 преобразователя 27 сопротивления в код, второго коммутатора 40 и вычислительного блока 47 (счетчик 49) и отображается на цифровом индикаторе 58 блока 53 индикации.

При определении влажности зерна с помощью измерительной камеры 1 (посредством установки поршня 4 при помощи гайки 5) устанавливают "нулевую" разность давлений в камерах 1 и 2.

Контроль в данном случае ведут по показаниям индикатора 59 блока. 53 индикации. Затем счетчиком 49 фиксируют значение текущей положительной температуры t при помощи термобата- 20 реи 8 первого коммутатора 20 и источника 26 охлаждают до температуры tg, при которой влага в зерне начинает расширяться, счетчиком 49 вычислительного блока 47 определяют разность Zg температур t —, с помощью первого коммутатора 20 преобразователя 27 сопротивления в код, второго коммутатора 40 и вычислительного блока (счетчик 48) измеряют разность давлений (а, следовательно, и изменение объема камеры 1) и с помощью множительно-делительного устройства

51 рассчитывается количество влаги в зерне. Таким образом, изменяемая разность давления лР в измерительных камерах 1 и 2 пропорциональна изменению объема а7, т.е. лР=К лЧ, где К вЂ” коэффициент пропорциональности, а изменение объема пропорци- 40 онально измеряемому количеству влаги и разности температур ht т,е. аЧ=

=К . W .ай, где К вЂ” коэффициент пропорциональности. Т.е..йР =K.W.Bt, где K =Кт ° K, коэффициент nporrop 45 циональности, зависящий от конструкции измерительных камер, датчиков и т.д. Таким образом, количество влаги в зерне пропорционально измеряемой разности давлений и обратно ,50 пропорционально разности температур.

Ь

Таким образом достигается повьш ение точности определения влажности зерновки, а также ее объема и темпе ратуры.

Формула нз обретения

1. Способ определения влажности зерновки путем ее увлажнения и последующего охлаждения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и экспрессности определения влажности зерновки, охлаждение ведут в магнитном поле до замерзания влаги зерновки, предварительно поместив ее в жидкость с температурой замерзания ниже, чем у воды, и по величине объемного расширения влаги зерновки после ее охлаждения определяют влажность.

2. Устройство для определения влажности зерновки, содержащее измерительную камеру, выполненную в виде цилиндра-хладопровода и охладителя, состоящего из термоэлектрической батареи и источника питания, блока индикации и измерительной схемы, отличающееся тем, что содержит дополнительную измерительную камеру, в которую введены источники постоянного магнитного поля, датчики температуры и давления, а измерительная схема имеет первый и второй коммутаторы, преобразователь сопротивления в код, вычислительный блок, блок управления, причем датчики давления и температуры подключены одним из выводов к точке нулевого потенциала, а другим через первый коммутатор к входу преобразователя сопротивления в код, выход которого присоединен через второй коммутатор к входу вычислительного блока, выходы которого подключены к входам блока индикации, входы блока управления соединены с управляемыми входами первого и второго коммутаторов преобразователя сопротивления в код и вычислительногo бло ка.

1268123

Составитель Г. Шарков

Редактор Т. Бобкова TexpepiИ.Иерес

Корректор Г.Решетник

Подписное

Заказ 5952/1

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,