Способ определения влажности зерновки и устройство для его осуществления

(19) (11 01 И 25/ 04.А 01 С 1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕРЕС м у помеща емперату Рие г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 488126, кл. С 01 И 25/56, 1975.Авторское свидетельство СССРВ 314476, кл. А 01 С 1/00, 1971. СПОСОБ ТИ ОВКИ И У у- ВЛЕНИЯИзобретение относится к сельско озяйству. Цель изобретения - поние точности и эспрессности опления влажности зерновки. Зерновют в рабочую жидкость с рой замерзания ниже, чем температура замерзания ее влаги. Затем зерновку охлаждают в магнитномполе и.по величине объемного расширения влаги зерновки после ее охлаждения определяют влажность, Для осуществления способа в устройстве предусмотрены измерительные камеры 1 и2 для определения разности давлений,которая пропорциональна изменениюобъема, В свою очередь изменениеобъема пропорционально количествувлаги в зерновке и разности температур. Давление измеряют при помощидатчиков 12 и 13. Температуру определяют с помощью датчиков 14 и 15.Разность температур и давлений определяют посредством вычислительногоблока 47 и счетчиками 48 и 49. Множительное делительное устройство 51позволяет определить количество влагив зерновке и вывести показания наиндикатор 58. 2 с,п. А-лы, 2 ил.,Ч=КдС, 50 55 Изобретение относится к сельскомухозйству и служит для определениякачества семян и их физическихсвойств, в частности объема и влажности зерновки,Цель изобретения - повышение точности и экспрессности определениявлажности 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 ниже, чем температура замерзания влаги в зерне,. Затем определяют объем рабочей жидкости Ч, приположительной температуре с,. Далеерабочую жидкость вместе с зерном охлаждают до температуры 1 , напримердоф 40 С, и определяют объем рабочей жидкости при этой температуре.Тогда изменение объема дЧ = Ч, -Ч,пропорционально коэффициенту объемного расширения р влаги зерна и разности температур д= 1, -1, т.е. где И - 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 2 И 38 и эталонное сопротивле 5 О 15 20 25 30 35 40 45 ние 39,второй коммутатор 40 с электронными ключами 41-46, вычислительный блок 47, выполненный, например,в виде реверсивных счетчиков 48-50,множительно-делительного устройства,51 и электронного ключа 52, блок 53идентификации, содержащий, например,дешифраторы 54-56 цифрового кода всемисегментный код и цифровые индикаторы 57-59,и блок 60 управления,выполненный, например, в виде формирователя61 импульсов, ждущего управляемогогенератора 62 импульсов и распределителя 63 импульсов, В рабочую жидкость 16 первой измерительной камеры1 помещен объект 64 измерения,В верхней внутренней полости цилиндра 3 камер 1 и 2 свободно перемещается поршень 4, шток которого вворачивается в центральное резьбовоеотверстие 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, черезкоторое выходит воздух в процессеперемещения вниз поршня 4, В нижней полости цилиндра 3 защемленамембрана 11. Защемление герметичное,На мембране 11 установлен датчик 12(13) давления, На внутренней поверхности цилиндра 3 закреплен датчик14 (15) температуры, Выводы от датчиков подключены к выводам разъема19, установленного в отверстие нижнего торца цилиндра 3, Цилиндры 3измерительных камер 1 и 2 крепятсяпутем вворачивания их в специальныеотверстия основания 18,Термоэлектрические батареи 8 и 9измерительных камер 1 и 2 подключеныодними из своих полюсов к точке нулевого потенциала, а другими черезэлектронный ключ 21 первого коммутатора 20 к одной из клемм .источника26 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 электрон ного переключателя 28 соединен с одним из выводов эталонного сопротивления 39, другой вывод которого под.ключен к точке нулевого потенциала,Выход электронного переключателя 28в свою очередь непосредственно подключен к одной из обкладок конденсатора 33, другая обкладка которого соединена с точкой нулевого потенциалаС ней же соединена одна из обкладокконденсатора 34, другая обкладка которого подключена через электронныйключ 31 к выходу электронного переключателя 28, который соединен черезэлектронный ключ 29 с одним из входов коммутатора 36, другой его входсоединен с одним из полюсов источника 37 опорного напряжения, другойполюс которого соединен с точкой нулевого потенциала, Входы компаратора 36 напряжений соединены между собой через электронный ключ 32, Выходкоммутатора 36 соединен с одним извходов элемента 2 И 38, выход которого соединен с входами электронныхключей 41-46 второго коммутатора 40,причем выход электронного ключа 41соединен с первым информационнымходом счетчика 48 вычислительногоблока 47, второй информационный входкоторого подключен к выходу электройного ключа 42. Выход электронногоключа 43 соединен с первым информационным входом счетчика 49 вычислительного блока 47,второй информационныйвход которого соединен с выходомэлектронного ключа 44, Выход электронного ключа 45 соединен с первыминформационным входом счетчика 50вычислительного блока 47, второйинформационный вход которого соединен с выходом электронного ключа 46.Выход формирователя 61 импульсов блока 60 управления подключен к входуждущего управляемого генератора 62импульсов, выход которого соединенс одной стороны с другим входомэлемента 2 И (преобразователя) 38,а с другой стороны - с входом распределителя 63 импульсов,первыевыходы которого соединены с управляющими входами электронных ключей21-25 первого коммутатора, вторыевыходы - с управляющими входамиэлектронного переключателя 28 иэлектронных ключей 29-32 преобразователя 27 сопротивления в код, третьивыходы - с управляющими входамиэлектронных ключей 41-46 второго268 23коммутатора 40, четвертые выходы -с управляющими и установочными входами счетчиков 48-50, множительноделительного устройства 51 и управляющим входом электронного ключа 52вычислительного блока 47, Выходсчетчика 48 соединен с одним из информационных входов множительно-делительного устройства 51, другойинформационный вход которого подключен через электронный ключ 52 к выходу счетчика 49. Выход множительноделительного устройства 51 подключенчерез дешифратор 54 к входам цифрового индикатора 57 блока индикации,Выход счетчика 49 подключен черездешифратор 55 к входам цифровогоиндикатора 58, а выход счетчика 50через дешифратор 56 - к входам цифрового индикатора 59,Устройство работает следующимобразом.В измерительные камеры 1 и 2 наливаются равные объемы рабочей жидкости 16. Это достигается путемвыворачивания накидной гайки 5 споршнем 4 в измерительеых камерах 1и 2. Затем в одну из измерительныхкамер 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 предварительнойтарировки измерительных камер 1 и 2,т,е, тогда, когда в рабочую жидкость16 камеры 1 не помещено зерно 64и при завернутых поршнях 4 разностьдавлений в камерах (а, следовательно, и сопротивлений тензорезисторов,40 так как они приняты идентичными),равна нулю.Так как жидкость практическинесжимаема, то при завернутых доупора накидных гайках 6 камер 1 и 245 разность давлений в камерах 1 и 2пропорциональна объему вытесненнойзерном жидкости, т.е. разностныйсигнал значений сопротивлений 12 и13 тензорезисторов несет информацию50 об объеме зерна64, Эта разность спомощью первого коммутатора 20, пре:образователя 27 сопротивления в код,второго коммутатора 40, блока 63 управления и вычислительного блока 4755 (счетчик 50) преобразуется в код иотображается на цифровом индикаторе59 блока 53 индикации. Таким образом,одна из измерительных камер (каме12 Ь 8123 1 О 5ра 2) выполняет функцию компенсационного эталонного элемента. Значение температуры внутри измерительных камер 1 и 2 или разность между ними измеряется с помощью первого коммута 5 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 1 при помощи термобата реи 8 первого коммутатора 20 и источника 26 охлаждают до температуры , при которой влага в зерне начинает расширяться, счетчиком 49 вычислительного блока 47 определяют разность 25 температур ьС 1 -, 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 Ю, т.е. ЬР=К лЧ, где К - коэффициент пропорциональности, а изменение объема пропорци онально измеряемому количеству влаги и разности температур лС, т,е. аЧ= =К Ч ай, где Кз - коэффициент пропорциональности, Т,е, .йР =К И В 1, где К =Кг е К, - коэффициент пропорциональности, 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,ЬТаким образом достигается повьшение 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 ющ и й с я 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 первыйи второй коммутаторы, преобразовательсопротивления в код, вычислительныйблок, блок управления, причем датчики давления и температуры подключеныодним из выводов к точке нулевогопотенциала, а другим через первыйкоммутатор к входу преобразователясопротивления в код, выход которогоприсоединен через второй коммутаторк входу вычислительного блока, выходы которого подключены к входам блока индикации, входы блока управлениясоединены с управляемыми входамипервого и второго коммутаторовпреобразователя сопротивления вкод и вычислительного блока.(1 ТиражВНИИПИ ГосУдпо делам и113035, Москва,рственного комитета ССобретений и открытийЖ, Раушская наб., д