Измерение влажности зерна.

По принципу действия все известные измерители влажности зерна можно разделить на несколько основных групп, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки.

1. Приборы, основанные на измерении влажности методом высушивания. Приборы этого типа имеют высокую точность измерения, не требуют знания характеристик зерна, т.е. универсальны. Применяются для градуировки проверки приборов, измеряющих влажность косвенным путем. Недостатками этого метода являются необходимость размола зерна, длительная сушка его и тщательное взвешивание. Время, затрачиваемое на измерение от 20 до 60 минут.

2. Влагомеры СВЧ, основанные на поглощении энергии электромагнитного поля измеряемым образцом. При измерении влажности образец в таких приборах помещается между двумя рупорными антеннами (передающей и приемной) и по величине ослабления мощности в приемном устройстве отсчитывают величину влажности. Зависимость между влажностью и величиной ослабления мощности близка к линейной. Влагомеры этого типа имеют малую погрешность измерения (от 0, 1 до 0.3 %), показания их не зависят от сорта зерна, а у некоторых типов и от вида культуры. Это позволяет использовать СВЧ влагомеры для проверки и градуировки других приборов.

3. Кондуктометрические влагомеры, работающие на принципе измерения проводимости зерновой массы. Поскольку проводимость зерновой массы зависит и от плотности, в приборах используется специальный пресс, обеспечивающий ее постоянную плотность. В некоторых приборах этого типа перед измерением пробу размалывают, взвешивают и сжимают с определенным усилием в измерительном стакане. Чтобы температура зерна не влияла на результаты измерения, в этих влагомерах необходимо вносить поправку, определяемую по термометру. Кондуктометрические влагомеры зерна характеризуются большим разбросом показаний в зависимости от сорта зерна и района произростания.

4. Влагомеры, принцип действия которых основан на измерении диэлектрических потерь, зависящих от влажности. Имеют те же недостатки, что и кондуктометрические влагомеры.

5. Влагомеры, основанные на емкостном методе измерения. Диэлектрическая проницаемость сухого зерна имеет небольшую величину (около 2, 0-4, 0), а диэлектрическая проницаемость воды в десятки раз выше (81, 0). Поэтому даже небольшое изменение влажности зерна вызывает значительное изменение его диэлектрической проницаемости. Величина диэлектрической проницаемости может быть определена измерением электрической емкости конденсатора, между обкладками которого помещено испытуемое зерно.

Измерение емкости конденсаторного датчика связано с трудностями, обусловленными наличием диэлектрических потерь и проводимости в зерновой массе. Величина диэлектрических потерь и проводимости зерновой массы зависят как от влажности, так и от ряда других причин (сорт зерна, район произрастания, характер распределения влаги внутри зерна, температура). Поэтому погрешность измерения влажности зерна будет зависеть от того, насколько прибор хорошо отстраивается от этих помех. Уменьшить влияние диэлектрических потерь и проводимости можно с помощью измерительных схем, работающих на повышенной частоте (до 30 МГц); схем позволяющих измерять раздельно активную и реактивную составляющие сопротивления датчика; схем, в которых компенсируются сопротивления диэлектрических потерь.

К влагомерам этого типа относится поточный влагомер зерна ПВЗ-20Д, который. предназначен для контроля и сигнализации отклонения влажности зерна от установленного значения в сельскохозяйственных зерносушилках. Прибор состоит из первичного измерительного преобразователя и блока измерительного.

Основные технические характеристики прибора.

1. Диапазон измерения влажности, % от 10 до 26

2. Абсолютная погрешность измерения влажности, % 2

3. Температура контролируемого зерна, ^оС от +5 до +55

4. Содержание сорных примесей в зерне, %, не более 5

Принцип работы прибора основан на измерении приращения емкости преобразователя конденсатора, сквозь который сыплется поток зерна. Увеличение влажности зерна приводит к росту его диэлектрической проницаемости и вызывает соответствующее возрастание электрической емкости преобразователя, измеряемой электрической схемой прибора.

Каждому значению влажности зерна данной культуры соответствует вполне определенное значение приращения электрической емкости преобразователя. Прибор снабжен равномерной шкалой, позволяющей индицировать измерения в процентах влажности зерна пшеницы, ржи, ячменя, подсолнечника, гороха, кукурузы, риса, овса.

Конструктивно прибор состоит из преобразователя, устанавливаемого в разрыв вертикального зернопровода с помощью корпуса, оформленного как элемент зернопровода со стандартными соединительными фланцами, и выносного измерительного блока, устанавливаемого на общем пульте управления и контроля зерносушильного агрегата.

Блок преобразователя состоит из корпуса и съемного преобразователя. Съемный преобразователь помимо узлов крепления содержит датчик и субблок. Датчик представляет собой цилиндрический конденсатор, пластинами которого являются две цилиндрические поверхности, оси которых совпадают. Зерно, влажность которого определяют, сыплется между пластинами. Конструкция датчика обеспечивает его полное однородное заполнение движущимся зерном, стабильность и воспроизводимость величины рабочей емкости, отстройку от влияния колебания расхода и кинетической энергии потока зерна на входе преобразователя и защиту датчика от засорения. В процессе работы избыток зерна после переполнения датчика просыпается вниз через полости преобразователя вокруг корпуса датчика. Выбранные размеры обеспечивают необходимую пропускную способность (до 25 т/час) при достаточной представительности контроля (более 5%).