Способ сортировки плодов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 86431 А 1 01 И ЗЗ/02, А 01 Р 25/00 ТЕНТНОЕ ОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС ГОСПАТЕНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1508143, кл. 6 01 К 33/О:., 1989,Авторское свидетельство СССРМ 1183015, кл, А 01 О 33/08, 1985.Авторское свидетельство СССРй. 425619, кл, А 23 М 15/00, 1972.(54) СПОСОБ СОРТИРОВКИ ПЛОДОВ Изобретение относи гся к сельскому хозяйству и может быть использовано при сортировке плодов и овощей, преимущественно кар офеля, в хранилиИзвестен способ обнаружения пораженного микроогранизмом картофеля, включающий измерения ко центраций отрицательно и положительно заряженных ионов у контролируемого и эталонного картофеля, установление значений величины и знака разности концентраций отрицательно и положительно заряженных ионов, сравнение установленных значений у контролируемого картофеля с установленными значениями у эталонного картофеля и определение наличия пораженного картофеля по отрицательному знаку разности концентраций отрицательно и положительно заряженных ионов у .онтролируемого и эталонного картофеля.Недостатками извес ного способа являются низкая точность обнаружения зараженных клубней каргофеля в потоке, отсутствие механического или автоматического отделения здоровых клубней от зараА 01 О 33/08, А 23 М 15/О(57) Назначение: сельское хозяйство, сортировка овощей и плодов, преимущественно картофеля, в овощехранилищах. Подлежащие сортировке плоды загружают в емкость, заполняют ее водой, герметизируют, создают над поверхностью воды разрежение или давление, удаляют всплывающие некондиционные плоды, после чего давление или разрежение над поверхностью воды устанавливают равным атмосферному и удаляют кондиционные плоды, 1 ил,женных, сложность применения в условиях реальных хранилищ.Известен другой способ распознавания и отделения здоровых корнеклубнеплодов от зараженных клубней и инородных включений, содержащий измерение физических параметров. в качестве которых используют тепловое излучение каждого компонента массы, сравнение их с заданными значениями здоровых клубней и отделение здоро вых клубней от комков почвы и зараженных С 0 клубней при отклонении измеренного зна- ( чения от заданного, причем здоровые клуб- ф ни отделяют посредством сжатого воздуха, ( ) давление которого соответствует тепловому излучению каждого компонента массы.Недостатком известного способа является низкая точность определения здоровых и зараженных клубней. Это обусловлено тем, что тепловое (инфракрасное) излучение здоровых и поврежденных клубней мало отличается друг от друга, что требует высокой чувствительности приемника излучения, при этом повышается воздействие помех на него. Кроме того, загрязненные в разной степени клубни да1786431 20 25 30 35 К(Ро+Рг) Мь= - . ВТй ,И 40 шим удельным весом 45 50 55 ют искаженное тепловое излучение, что не позволяет точно идентифицировать здоровые и зараженные клубни; по тепловому излучению нельзя обнаружить усохшие(вялые) клубни.Известен также способ сортировки плодов, реализуемый устройством для сортировки плодов, включающий загрузку плодов в емкость, заполнение водой и вынос рассортированных по удельному весу плодов 10 из емкости,Данный способ наиболее близок к предлагаемому изобретению и является прототипом. Недостатком известного способа является низкая точность сортировки здоровых и некондиционных плодов, обусловленная тем, что при атмосферном давлении удельный вес больных плодов может быть равным и даже больше удельного веса здоровых плодов, в связи с чем четкого разделения на здоровые и больные плоды не происходит.Цель изобретения - повышение точности распознавания и отделения здоровых плодов от некондиционных.Поставленная цель достигается тем, что в способе сортировки плодов, включающем загрузку плодов в емкость, заполнение ее жидкостью и вынос рассортированных по удельному весу плодов, дополнительно осуществляют герметизацию емкости с последующим созданием в ней давления или разрежения над поверхностью жидкости, при этом после выноса всплывших некондиционных плодов, имеющих меньший удельный вес, давление или разрежение над поверхностью жидкости устанавливают равным атмосферному, после чего производят удаление кондиционных плодов с больОтличительными признаками предлагаемого изобретения по отношению к прототипу являются герметизация емкости, создание в ней давления или разрежения над поверхностью жидкости, после выноса всплывших некондиционных плодов, имеющих меньший удельный вес, установку давления или разрежения над поверхностью жидкости равным атмосферному и удаление кондиционных плодов с большим удельным весом.Преимуществами предлагаемого способа, по сравнению с аналогами и прототипом, являются высокая точность (надежность) отделения зараженных микроорганизмами и вялых овощей и плодов "от здоровых, высокая производительность, малые габариты установки для осуществления способа, простота ее эксплуатации, воз 4можность реализации способа в любых хранилищах для любых овощей и плодов.1Далее обоснование способа и его реализация будут рассматриваться на примерераспознавания и отделения здоровых и некондиционных клубней картофеля.Здоровые и некондиционные (гнилые,вялые) клубни картофеля имеют разные физические свойства - твердость и газонасыщенность (под газонасыщенностью авторыподразумевают отношение массы газа, содержащегося в объеме клубня к массе клубня, а под твердостью - способнобтьсохранять форму под действием внешнЕгоусилия),Очевидно, что здоровые клубни по отношению к некондиционным имеют большуютвердость и меньшую газонасыщенность,поскольку больной и вялый картофель в результате физико-химических процессов изменяет структуру, теряет твердость инасыщается газами,В то же время больнойкартофель имеетодинаковый и в отдельных случаях дбжебольший удельный вес по отношению к здоровым клубням,Если опустить в емкость с жидкостью(например, воду) здоровые и некондиционные клубни картофеля, все они утонут. Вэтом случае на клубни будет действоватьдавление, равное сумме атмосферного давления Р и гидростатического РгНа глубине и газ, находящийся внутриклубня, будет подчиняться закону МендЕлеева-Клайперона с поправкой на твердость,где К - коэффициент твердости клубня;Чь - объем газа внутри клубня при Давлении надповерхностью жидкости, равНом нормальному атмосферному давлению;В - универсальная газовая постоянная;- Т - температура в градусах Кельвина;,и - моля рная масса газа;т - масса газа внутри клубня.В свою очередь, Рг= Рж 9 Ь (2)й - высота столба жидкости,воды);рж - плотность жидкости.Если емкость загерметизироватьсоздать разрежение над поверхностью воды, то объем газа внутри больных и вялых клубней увеличивается и Соответственно увеличится объем самих клубней, поскольку нарушена их структура и уменьшена твердость, по сравнению со здоровыми клубнями. Причем, чем мягче клубень, тем большее приращение объема он получит и, следова(4) Чь =, получимМРь 50 1р +р )55 тельно, тем меньше станет его удельный вес(плотность).При этом состояние газа внутри клубнябудет подчиняться следующей зависимости5 где Р - давление (разрежение) над поверхностью воды; 10Ч - новый объем газа внутри клубня Р, Условием всплывания любого тела, а следовательно,и клуней картофеля является соотношение где р - плотность тела (картофеля);рж - плотность жидкости (воды),В свою очередь, 20 где М - масса тела (клубня); 25Чь - объем тела на глубине и до создания разрежения;ЛЧ - приращение (у:леньшение) объема тела при увеличении разрежения над поверхностью жидкости, 30Изменение объема газа и пропорционально ему объема тела под действием перепада давления при создании разрежения над поверхностью воды будет равно разности между(3) и (1): 35 п 1 ЯТ 1 1 ( р+р р +, ) (5) Подставив (5) в (4) и учитывая, что М гп ЙТ 1 1Рй ,иК ( Р + Р Р + Р,Проделав соответствующие преобразования с (б), получиь. следующее выражение п 1где К 1 = -- коэффициент газонасыщеМния клубня;1786431 40 50 55 7Картофеля, шибер 4 для герметизации емкости со стороны загрузки, вентиль 5, насос 6, устройство 7 для удаления некондиционных клубней, устройство 8 для удаления здоровых клубней, емкость 9 для некондиционных клубней, емкость 10 для здоровых клубней, здоровые клубни 11, некондиционные клубни 12 и устройство 13 для перемешивания картофеля,Устройство работает следующим обра- зом,Исходное состояние устройства - емкость 1 заполнена водой 2 до определенного уровня, насос 6 отключен, вентиль 5 и устройство 8 для удаления здоровых клубней закрыты, а шибер 4 открыт,Через бункер 3 в емкость 1 загружают картофель, который весь погружается на дно емкости.После этого закрывают шибер 4, чем герметизируют емкость, открывают вентиль 5 и включают насос 6,который создает разрежение над поверхностью водного раствора, Одновременно включают устройство 13 для перемешивания картофеля,Под действием перепада давления, создающегося за счет разрежения над поверхностью воды, некондиционные 12 (больные и вялые) клубни начинают всплывать на поверхность водного раствора, а здоровые клубни 11 остаются на дне емкости, Перемешивающее устройство 13 одновременно моет картофель и освобождает застрявшие в общей массе картофеля некондиционные клубни, которые всплывают. Когда закончится процесс разделения на здоровые и некондиционные клубни (период времени определяется экспериментально), включают устройство 7, которое удаляетнекондиционные клубни из емкости 1 в емкость 9.5 По окончании выгрузки некондиционного картофеля останавливают насос 6 ивключают устройство 8, которое выгружаетздоровые клубни в емкость 10,По окончании выгрузки здоровых клуб 10 ней отключают устройства 7 и 8, открываютшибер 4, и процесс повторяется,Реализация предлагаемого способа позволит повысить надежность распознавания и отделения здоровых и15 некондиционных плодов и овощей а такжеповысить производительность, что принесет значительный экономический эффект. Формула изобретения 20Способ сортировки плодов, преимущественно картофеля, по удельному весу, предусматривающий выгрузку плодов вемкость, заполнение ее водой, вынос рас сортированных по удельному весу плодов, о тлича ющийс я тем, что, с целью повыцения точности, после заполнения емкости водой осуществляют ее герметизацию с последующим созданием в ней давлеНия 30 или разрежения над поверхностью воДы,при этом после выноса всплывших некондиционных плодов, имеющих меньший удельный вес, давление или разрежение над поверхностью воды устанавливают равнЫм 35 атмосферному, после чего производят удаление кондиционных плодов с большим удельным весом.1786431 Составитель И, АрхиновТехред М.Моргентал Корректор В. Петраш Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 245 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5