Способ определения степени зрелости плодов

(19) (1 410909 А 1 б 7 00 А О 1 Р 33 08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР1033066, кл. А 01 б 7/00, 1983.Авторское свидетельство СССР1147267, кл. А 01 Р 33/08, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ЗРЕЛОСТИ ПЛОДОВ.(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для определения степени зрелости плодов, а также прогнозирования времени их созревания. Цель изобретения - повышение точности и упрощение реализации способа. Измеряют мощность флуктуаций электродвижу щей силы, создаваемой образцом плода и созревшим плодом, на введенных в них электродах. Степень зрелости определяют по величине отношения мощности флуктуаций на введенных в плод электродах к мощности флуктуаций созревшего плода при постоянных условиях измерения. Измерение мощности флуктуаций осуществляют в течение всего периода созревания, отбирая контрольные образцы. 3 ил.Я+фгде 1 - ток в измерительной цепи;Е - ЭДС источника;Я - сопротивление внешней измеритель.ной цепи;Я; - внутреннее сопротивление плода.Величины 1 и Е являются случайными, поэтому напряжение на сопротивлении нагрузки Я подвержено значительным флуктуациям. Величина напряж"ния на сопротивлении нагрузки Я 1.1=18 - Е -И+К(2) Мощность или дясе ия флуктуаций этого напряжения(3) Поскольку в яр.,есл созревания величина среднего значшгяя вя; реннего сопрогянления плода Р, несколько поменяется,4Изобретение относится к ралсневодству и может быть использовано для определения степени зрелости плодов и времени их созревания.Целью изобретения является повышение точности и упрощение реализации способа.На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для определения степени зрелости плодов; на фиг. 2 - зависимость коэффициента шума от времени созревания плодов капусты (а),моркови (б), огурцов (в); на фиг. 3 - зависимость коэффициента шума от времени созревания плодов яблок сорта Белый налив в различных климатических зонах: юг Гомельской области (г), Минская область (д), север Витебской области (е).Способ осуществляется путем измерения мощности флуктуаций электродвижущей силы, создаваемой образцом плода и созревшим плодом, на вводимых в нии электродаи, а о степени зрелости образца плода судят по отношению измеренной мощности флуктуаций электродвижущей силы у образца плода к мощности флуктуаций электродвижущей силы у созревшего плода.Сущность способа заключается в том, что созревший плод по существу является электролитом. При введении в плод микро- электродов образуется своеобразная электроиимическая ячейка, которая состоит из электродной системы, находящейся в контакте с электролитом (с плодом). При этом в образующейся электрохимической ячейке границы электрод - электролит образуют электроиимическую систему, в которой локализуются происходящие процессы превращения вещества и обмен носителями электрического заряда.Величина тока, протекающего по измерительной цепи, определяется по формуле(4) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2необходимо выбрать режим измерения при Я)йПри этом мощность флуктуаций О определяется только мощностью (дисперсией) флуктуаций электродвижущей силы Е, а соотношение (3), в силу Я)Я принимает вид Необходимость измерения мощности флуктуаций ЭДС обусловлена тем, что среднее значения ЭДС и внутреннего сопротивления плодов изменяются незначительно. Последнее особенно характерно для этапа окончательного созревания плодов (25 - 30 дн.до полной зрелости), на котором необходима высокая точность определения сте. пени зрелости.При введении электродов в плод начинается процесс его деградации (происходит химическая реакция), который с повышением степени зрелости идет более интенсивно, что немедленно проявляется в виде возрастания низкочастотных флуктуаций (низкочастотного шума). Поскольку результат измерения зависит от величины сопротивления нагрузки, коэффициента усиления и времени интегрирования, необходимым условием получения стабильного результата является постоянство характеристик используемой аппаратуры и условий измерения: количество электродов, глубина ии погружения в плод, расстояние между электродами при расположении их в теле плода. Каждому сорту полностью созревших плодов соответствует определенный, не зависящий от условий созревания, уровень мощности шума. Этот уровень шума сохраняется постоянным во времени и характерен для урожая любого года при условии сохранения сортовых свойств плода. Для различных климатических зон уровень шума ЭДС полностью созревшего плода одного и того же сорта отличаетсяя.Если учесть климатическое районирование плодов, для каждого плода требуется иметь не более 3-4-х эталонных значений мощности шума, соответствующих различным климатическим зонам.Устройство для реализации способа содержит электроды 1, введенные в исследуемый образец, широкополосный усилитель 2, усилитель 3 с регулируемым коэффициентом усиления, квадратичный детектор 4, интегратор 5 и индикатор 6.Устройство работает следующим образом.Флуктуации ЭДС, созданные плодом на электродах 1, усиливаются широкополосным усилителем 2 и усилителем 3 с регулируемым коэффициентом усиления. Усилитель 3 обеспечивает нормальную работу квадратичного детектора 4. Усиленные флуктуации ЭДС детектируются квадратичным детектором 4, усредняются интегратором 5 и индицируются индикатором 6,141Измерение мощности флуктуаций шума производят в полосе частот 0,1 - 30 Гц. Нижняя граничная частота полосы пропускания измерительного устройства выбирается из условия необходимой оперативности способа. Верхняя граничная частота выбирается из условия отстройки от промышленных шумов.Величина мощности флуктуаций ЭДС не зависит от ширины электродов в пределах 1 - 6 мм при толщине 0,6 - 1,3 мм. С целью снижения наводок плод с электродами помещают в металлический экран. Расстояния между электродами не менее 1 см. Количество пар электродов 1 - 3, которые соединяют последовательно, В процессе созревания или измерения обязательно одинаковое расположение электродов: глубина погружения, расстояние между электролами.Пример. Измеряют мощность флуктуаций ЭДС (коэффициент шума) у полностью созревших плодов яблок сорта Белый налив и определяют его доверительный интервал К=441,5 дБ. Затем измеряют мощность флуктуаций ЭДС.у образца плодов яблок в Минской области К=25 дБ. Степень зрелости яблок для Минской области 0909в Витебской области достигает на 5 сут позже стандартного графика. Следовательно, запаздывание в созревании происходит на 5 сут, а темп созревания одинаков, т. е.= -- -д-. Следовательно, яблоки созревают в Витебской области на 5 сут позже эталонного графика.Измерения в Гомельской области дают: 10 коэффициент шума 25 дБ получен на 9 дн.раньше стандартного графика, а коэффициент шума 27,5 дБ на 10 дн,раньше стандартно:о графика. Следовательно, по данным первого измерения опережение созревания яблок в Гомельской области по сравнению со стандартным происходит на время Л 10 = =9 сут.По данным второго измерения скоростьсозревания также выше стандартной, так как изменению коэффициента шума ЛК 1= 20 =2,5 дБ соответствует время И=4 дн. Тогда определяют опережение в созревании яблок в Гомельской области при условии сохранения погодных условийМо=Ма+ - ." - , Лг=12,1 сут.- - = 56,8%,Ха-лИзмерения повторяют через 4 - 5 дн.и по достижении степени зрелости 100% проводят уборку урожая.Для прогнозирования времени созревания урожая строят эталонную зависимость Кш (г) (фиг. 3). Прогнозирование осуществляют по полученным результатам измерения и эталонной зависимости. В основе прогнозирования времени созревания лежит тот факт, что в зависимости от погодных условий отдельные участки кривой созревания масштабируются во времени. При постоянном изменении погодных условий временному масштабированию подвергается вся кривая.Рассмотрим прогнозирование времени созревания яблок в Витебской и Гомельской областях на основе эталонной кривой, снятой для Минской области.По эталонному графику д за 30 сут до созревания коэффициент шума равен 25 дБ, за 25 сут до вызревания он равен 27,5 дБ, Измерения в Витебской области дают: коэффициент шума достигает значения 25 дБ на 5 сут позже, аналогично величины 27,5 дБ коэффициент шума флуктуаций ЭДС яблок При сравнении графиков г и д видно,что точность прогноза не превышает 1,5 сут.Последнее определяется изменением погодных условий. Для уточнения прогноза измерения.необходимо повторить через 4 - 5 дн.и уточнить прогнозируемое время созревания.Таким образом, достигаются повышениеточности и упрощение реализации способа.Формула изобретенияСпособ определения степени зрелостиплодов, включающий измерение информативного параметра образца плода и сравнение его с эталонным значением, по ре зультату которого судят о степени зрелостиобразца плода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения реализации способа, измеряют мощность флуктуаций электродвижушей силы, создаваемой 4 образцом плода и созревшим плодом, навведенных в них электродах, а о степени зрелости образца плода судят по отношению измеренной мощности флуктуации электро- движущей силы у образца плода к мощности флуктуации электродвижушей силы у созревшего плода.1410909 5 20 25 50 55 Ф 0 Дни оо согребания рков тель У. ШВерее СоставиТехред ИТираж 66митета ССЖ - 35,ское пред СР по дел Раушская риятие, г. Редактор О. ГоловачЗаказ 3509/3ВНИИПИ Государственного к3035, МоскваПроизводственно-полиграфич 25 50 Ы 40 Ф 5йни оо созребания Риг Л Корректор И. Муск Подписноем изобретений и открыт наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная