Способ определения степени повреждения корнеклубнеплодов
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для оперативного контроля повреждения корнеклубнеплодов в процессе их уборки. Способ включает отбор пробы корнеклубнеплодов, погружение ее в жидкость мерного баллона. Объем погруженной пробы определяют по количеству вытесненной ею жидкости. После герметизации мерного баллона создают в нем избыточное давление. Пробу корнеклубнеплодов выдерживают в мерном баллоне в течение времени релаксации при избыточном давлении. Коэффициент повреждения рассчитывают по уменьшению уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточного давления. Уменьшение уровня жидкости определяют после сброса избыточного давления из мерного баллона. А коэффициент повреждения корнеклубнеплодов рассчитывают по их остаточной деформации по заданной формуле. Способ позволяет повысить точность оперативного контроля повреждения корнеклубнеплодов через более точный расчет коэффициента повреждения.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для оперативного контроля повреждения корнеклубнеплодов в процессе их уборки.
Известен способ определения степени повреждения плодов машинной уборкой, включающий отбор пробы, замачивание плодов в растворе водного красителя, визуальное выявление и замер размеров окрасившихся участков плодов и расчет коэффициента повреждения по результатам замера [1].
Недостатком данного способа является затруднение, связанное с выявлением внутренних повреждений, полученных в результате ушибов, когда покровная ткань не имеет значительных повреждений.
Наиболее близким по процессу реализации является способ определения степени повреждения корнеклубнеплодов, включающий отбор пробы, погружение ее в жидкость, герметизацию с последующим повышением давления до 0,3-0,4 МПа, выдержку при избыточном давлении в течение времени релаксации и расчет коэффициента повреждения по величине уменьшения уровня жидкости от начального значения [2].
Недостаток данного способа заключается в том, что величина уменьшения уровня жидкости учитывает и упругое деформирование неповрежденных тканей корнеклубнеплодов, что снижает точность конечного результата.
Задача, на решение которой направлено изобретение, и технический результат от использования заключаются в повышении точности оперативного контроля повреждений корнеклубнеплодов через более точный расчет коэффициента повреждения.
Технический результат достигается тем, что в способе определения степени повреждения, включающем отбор пробы корнеклубнеплодов, погружение ее в жидкость мерного баллона, определение объема погруженной пробы по количеству вытесненной ею жидкости, герметизацию мерного баллона, создание в нем избыточного давления, выдержку пробы корнеклубнеплодов в мерном баллоне в течение времени релаксации при избыточном давлении и расчет коэффициента повреждения по уменьшению уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточного давления, уменьшение уровня жидкости определяют после сброса избыточного давления из мерного баллона, а коэффициент повреждения корнеклубнеплодов рассчитывают по их остаточной деформации по формуле
П=(V1· k· 100%)/V 2,
где П - коэффициент повреждения корнеклубнеплодов, %;
V1=S· 
l - объем, на который уменьшилась проба корнеклубнеплодов после сброса избыточного давления из мерного баллона (остаточная деформация корнеклубнеплодов), мл;
S - площадь горизонтального сечения столба жидкости с пробой корнеклубнеплодов в мерном баллоне, см2;
l=l1-l2 - уменьшение уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточным давлением, см;
l1 - величина уровня жидкости мерного баллона после его герметизации (перед созданием избыточного давления в мерном баллоне), см;
l2 - величина уровня жидкости мерного баллона после сброса из него избыточного давления, см;
k - коэффициент, учитывающий влияние видовых и сортовых особенностей корнеклубнеплодов на их сжатие;
V2 - объем пробы корнеклубнеплодов (перед созданием избыточного давления в мерном баллоне), мл.
Способ реализуется следующим образом. Производят отбор пробы корнеклубнеплодов, при этом пробу отбирают наугад из партии убранных корнеклубнеплодов. В мерный баллон наливают жидкость (например, воду). Отобранную пробу помещают в мерный баллон так, чтобы корнеклубнеплоды полностью погрузились в жидкость. По шкале уровнемера мерного баллона определяют объем вытесненной жидкости. Объем вытесненной жидкости равен объему погруженной в мерный баллон пробы корнеклубнеплодов. Мерный баллон герметизируют крышкой и замеряют в нем уровень жидкости по шкале уровнемера. После этого внутри мерного баллона создают избыточное давление (нагнетая туда воздух), при котором пробу выдерживают в течение времени релаксации. Величина избыточного давления и длительность периода релаксации зависят от вида исследуемых на повреждение корнеклубнеплодов (например, для клубней картофеля рабочее давление находится в пределах 0,3-0,4 МПа, время релаксации - 10-30 с). По окончании процесса релаксации избыточное давление сбрасывают, сообщая внутреннюю полость мерного баллона с атмосферой. По шкале уровнемера замеряют уровень жидкости. По разнице уровней жидкости в мерном баллоне до создания избыточного давления и после его сбрасывания рассчитывают коэффициент повреждения корнеклубнеплодов по их остаточной деформации по формуле
П=(V1 · k· 100%)/V2,
где П - коэффициент повреждения корнеклубнеплодов, %;
V1 =S· l - объем, на который уменьшилась проба корнеклубнеплодов после сброса избыточного давления из мерного баллона (остаточная деформация корнеклубнеплодов), мл;
S - площадь горизонтального сечения столба жидкости с пробой корнеклубнеплодов в мерном баллоне, см2;
l=l1-l2 - уменьшение уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточным давлением, см;
l1 - величина уровня жидкости мерного баллона после его герметизации (перед созданием избыточного давления в мерном баллоне), см;
l2 - величина уровня жидкости мерного баллона после сброса из него избыточного давления, см;
k - коэффициент, учитывающий влияние видовых и сортовых особенностей корнеклубнеплодов на их сжатие;
V2 - объем пробы корнеклубнеплодов (перед созданием избыточного давления в мерном баллоне), мл.
Отличительным признаком предложенного способа является то, что коэффициент повреждения корнеклубнеплодов рассчитывают по величине остаточной деформации их поврежденных тканей, полученной от воздействия избыточного давления в мерном баллоне.
При механическом повреждении корнеклубнеплода в его тканях нарушаются межклеточные связи, что приводит к уменьшению упругости поврежденных тканей. В процессе всестороннего сжатия от определенного избыточного давления (0,3-0,4 МПа для клубней картофеля) корнеклубнеплод деформируется внутрь. После сброса избыточного давления неповрежденные ткани корнеклубнеплода восстанавливают свою прежнюю форму, а поврежденные восстанавливают ее не полностью (присутствует остаточная деформация). Расчет коэффициента повреждения корнеклубнеплодов по величине этой остаточной деформации позволяет повысить точность результата, по сравнению с известным способом, принятым за прототип. Это связано с тем, что коэффициент k (коэффициент, учитывающий влияние видовых и сортовых особенностей корнеклубнеплодов на их сжатие) характеризует только особенности сжатия поврежденных тканей корнеклубнеплодов, тогда как в прототипе он учитывает еще и сжатие неповрежденных тканей.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1183049, кл. А 23 N 15/00, 1985.
2. Патент №2147121, А 01 D 33/08, 2000.
Формула изобретения
Способ определения степени повреждения корнеклубнеплодов, включающий отбор пробы корнеклубнеплодов, погружение ее в жидкость мерного баллона, определение объема погруженной пробы по количеству вытесненной ею жидкости, герметизацию мерного баллона, создания в нем избыточного давления, выдержку пробы корнеклубнеплодов в мерном баллоне в течение времени релаксации при избыточном давлении и расчет коэффициента повреждения по уменьшению уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточного давления, отличающийся тем, что уменьшение уровня жидкости определяют после сброса избыточного давления из мерного баллона, а коэффициент повреждения корнеклубнеплодов рассчитывают по их остаточной деформации по формуле:
П=(V1· k· 100%)V 2,
где П - коэффициент повреждения корнеклубнеплодов, %;
V1=S· l - объем, на который уменьшилась проба корнеклубнеплодов после сброса избыточного давления из мерного баллона - остаточная деформация корнеклубнеплодов, мл;
S - площадь горизонтального сечения столба жидкости с пробой корнеклубнеплодов в мерном баллоне, см2;
l=l1-l2 - уменьшение уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточным давлением, см;
l1 - величина уровня жидкости мерного баллона после его герметизации, т.е. перед созданием избыточного давления в мерном баллоне, см;
l2 - величина уровня жидкости мерного баллона после сброса из него избыточного давления, см;
k - коэффициент, учитывающий влияние видовых и сортовых особенностей корнеклубнеплодов на их сжатие;
V2 - объем пробы корнеклубнеплодов перед созданием избыточного давления в мерном баллоне, мл.
