Способ определения засоренности зерна легкими примесями

,127223 33/10 М 4 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3ф с ПИСАНИЕ РЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС юл. В 43аучно-исследовательханизации и электрио хозяиствако, С.И,Чемо анов 8.8)и Хазина 3 пратву зе М.:на и полос,родукто1980,Машины дл ой обработк ие, 1967, с послеем 8.(71) Сибирскийский институт мфикации сельско(56) Машков Б.Мвочник по качесего переработкис 161.Тиц З.Л. и дуборочной поточМ.: Машинострое(54) СПОСОБ ЗЕРНА ЛЕГ (57) Иэобре ванню соста правлено на деления эас раиной проб .рическую пр уплотнения. сей устанав измеренных муле.1 з.п. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАСОРЕННОСТИ КИМИ ПРИМЕСЯМИтение относится к исследоа зернового вороха и насокращение времени опреренности зерна. В особзерна измеряют диэлектницаемость до и после ееКоличество легких примеивают по соотношениюеличин по расчетной форф-лы, 3 ил., 1 табл.1 О 50 55 Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при уборке и в послеуборочной обработке зернового вороха. Цель изобретения - сокращение вре. мени определения.На фиг. 1 схематично изображено устройство для осуществления способа, на Фиг, 2 - .график зависимости соотношений диэлектрических проницаемостей навески зерна до и после уплотнения от засоренности зерна легкими примесями; на фиг, 3 - график зависимости относительной усадки на(аЬ)вески зернаот давления (Р),ЬПри осуществлении способа определения засоренности зерна легкими примесями выделяют навеску зерна и измеряют диэлектрическую проницаемость последней. Затем навеску зерна уплотняют и измеряют диэлектрическую проницаемость в уплотненной навеске зерна и устанавливают соотношение измеренных величин с после- дующим определением засоренности в, зерне легкими примесями по формуле С -С В = К - - -100 Х С о угде С - диэлектрическая проницаемость навески зерна;С - диэлектрическая проницае 2мость навески зерна в уплотненном состоянии;тК - коэффициент пропорциональности,Поскольку зерновая навеска состоит из собственно зерна и различныхпримесей, в состав которых входят илегкие примеси, состоящие из половы,обмолоченных колосков, частиц соломы и т.д., то плотность такой зерновой смеси в свободном состоянии малаи соответственно значение диэлектрической проницаемости мало, при этомдиэлектрическая проницаемость темменьше, чем больше легких примесейнаходится в зерне. Если же подвергнуть эту смесь сжатию до значения,не превышающего начало наступлениядеформации зерен и измерить ее диэлектрическую проницаемость, то значение диэлектрической проницаемоститакой смеси выше значения диэлектрической проницаемости зерновой смесив свободном состоянии, Эта разница 30 35 40 45 тем больше, чем большее количество легких примесей находится в зерновой смеси. Это объясняется тем, что легкие примеси более подвержены деформации и уплотнению, чем само зерно. Отнесение разницы значений диэлектрической проницаемости зерновойсмеси, находящейся под давлением, идиэлектрической проницаемости зерновой смеси в свободном состоянии кдиэлектрической проницаемости смеси в свободном состоянии пропорциональ-но процентному содержанию легких при.месей в зерне,Устройство для определения засоренности зерна легкими примесями состоит из цилиндрического емкостного датчика, в котором дно 1 и верхняя часть 2 цилиндра выполнены из изоляционного материала, а в центре нижней части, представляющей собой электрод 3, расположен второй элект-. род 4. Сверху цилиндр закрывает съемный поршень 5, изготовленный из изоляционного материала. Электроды соединены с измерителем 6 емкости. Поршень 5, испытывая давление Р, сжимает зерновую смесь и подвергает еедеформации,Устройство работает следующим образом,Емкостный датчик полностью засыпают зерном и измеритель 6 емкости Фиксирует его диэлектрическую проницаемость С (зерно находится в свободном состоянии и испытывает давление собственного веса). Затем к поршню 5 прикладывают давление Р = сопвТ под действием которого он перемещается вниз, сжимает и уплотняет зерно и в это время измеряют диэлектрическую проницаемость зерна С с помощью измерителя 6 емкости. По соотношению показаний С и С, измерителя 6 судят о процентном содержании легких примесей в зерне. Диэлектрическая проницаемость зерновой смеси зависит от многих факторов. Эту зависимость зерновой смеси в свободной насыпке можно представить функцией общего вида, например: Е,= К(Ы, ЛП,. Зф, , Ст, Н,)(2) где И - влажность;ЛП - легкие примеси, зерноваяфракция (Зф),12722394ном значении давления Р, что и необ -ходимо для реализации способа.Выбор величины давления Р,прикладываемой при уплотнении к навескезерна, осуществляют в широком интервале, так как зависимость (3) для гзерна влажностью 10-20 , поступающего на предварительную очистку, удовлетворительно сохраняется при различ) 10 ных давлениях вплоть до давлений, вызывающих смятие и разрушение зерна.Однако с точки зрения наибольшейчувствительности и простоты реализации предлагаемого способа удельное15 давление для зерна пшеницы, в частности "Новосибирская", предпочтительно выбирать в интервале (30-50)хх 10кг/см, когда деформация легких примесей уже прекращается, а де 20 Формация зерна еще не существенна(около 1 ). Причем такое давление;можно создать при помощи груза массой 2-5 кг.Для предлагаемого датчика удельное давление около 40 10 з кг/см создают при помощи поршня весом 3,2 кг.Изменение показателя засоренностисг -8 гзерна легкими примесями (В= - " в Р)(5)30 где К - коэффициент пропорциональности, принятый равным единице) в зависимости от содержания в зерновойсмеси представлено в таблице. С повышением содержания легких примесейувеличивается и показатель засоренности. где Р - давление. 2 Ы С = Е ----1 К ф 1 п -231 ЛП- (1 +К 2 Зф1 п г т 1 ЛП -- -1 (1 + - Р)- К,1 Зф1 п1ВщК2 И 1 п -д35 1 К "-К- (6) 40 В = (1 + Р)ЛП ЗФ 3- температураСт - состав (сорт),Н - навеска.Тогда после сжатия при тех женеизменных параметрах Ст, Н, Ю, ЛП,Зф, Г диэлектрическая проницаемостьв линейном приближении может бытьпредставлена в видеЕмкость С, цилиндрического датчика, заполненного испытуемой смесью до сжатия, устанавливают приближенно по Формуле где 1 - длина центрального электрода.Емкость С этого же датчика после 5 сжатия смеси, учитывая формулу (4) .можно представить в виде Подставляя (4) и (5) в выражение(1), получим Из Формулы (6) видно, что диэлект 45 рическая проницаемость с, , которая является функцией влажности и многих других факторов, не влияет на результаты определения засоренности легкими50 примесями, поскольку она в результате преобразования (6) сокращается (взаимокомпенсируется). Таким образом, показатель В засо-ренности зерна легкими примесями является однозначной функцией отноше: ния легких примесей (ЛП) к зерновой фракции (ЗФ) при постоянном известКак видно иэ таблицы, изменение диэлектрической проницаемости чистого зерна (нулевое содержание легких примесей) до и после сжатия незначительно (на 1 ), так как данный материал почти не увеличивает своей плотности при оказании на него давления 0,045 кг/см из-за отсутствия легко деформируемых компонентов легких примесей. Когда же в межэлектродное пространство прибора, реализующего способ, поместим смесь легких примесей (1003-е их содержание), то показатель засоренности В принимает максимальное значение вследствие максимального увеличения плотности данного материала после операции сжатия.Относительное увеличение плотности зерновой смеси с 20%-ным содержанием легких примесей меньше, чем смеси легких примесей, поэтому показа1272239 С - Св = х --- 1 ОО%СфФ - диэлектрическая проницаемость навески зерна в уплотненном состоянии; " диэлектрическая проницаемость навески зерна, - коэффициент пропорциональности. где Сг Относительная диэлектрическая проницаемость Содержание легкихпримесей в зерновой смеси, % С -СВ = ----Сг, - гее еЕг,до сжатия Р=О после сжатияР=0,045 кг/см 4,65 4,60 0 1,0 3,90 4,49 20 15,1 40 2,1 100 1,5 Коэффициент пропорциональности для анализа принят равным единице. тель засоренности данного материала принимает промежуточное значение.При выборе геометрических разме. ров датчика, реализующего способ, необходмо руководствоваться тем, 5 что основным определяющим размером является диаметр цилиндрического электрода, который должен составлять 90-120 мм с целью достаточной предствительностью выборки и исключения 10 свободообразования зерновой смеси, исходя из максимальных размеров час-. тиц легких примесей. Высота цилиндрического электрода для более равномер" ного распространения зоны сжатия в . 15 зерновой смеси равна радиусу, а высота центрального электрода, учитывая форму электрического поля в межэлектродном пространстве, - половине радиуса. Полная высота цилиндричес кой части прибора (высота насыпки зерновой смеси) в 1,7-2 раза больше высоты цилиндрического электрода, чтобы поршень при максимальной относительной усадке зерновой смеси не 25 вошел в зону межэлектродного простраетва. Формула изобретения 1. Способ определения засоренности зерна легкими примесями, предусматривающий выделение навески зерна, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с: целью сокращения времени, измеряют диэлектрическую проницаемость навески зерна, затем последнюю уплотняют и измеряют диэлектрическую проницаемость в уплотненной навеске зерна, а засоренность зерна легкими примесями определяют по соотношению измеренных величин.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что засоренность В зерна легкими примесями определяют по формулего го за м ы ва ю во 9 а ЗОСОИННОСЯЬ МЭНО ЛЖКИМУ ГЯИМВСЯМУф/о Ъг.21272239 Ю 80 10 Ю О 95 дакт 3 Тираж 778 Государственного делам изобретений , Москва, Ж, Р сно Зака,д. 4/5 город, ул Проектная, 4 твенно-полиграф ое предприятие,рои 6333/ВНИИПИпо11303 Составитель Н.Арцыбашевариз Техред Л.Кравчук Корректор Г. Решетни Подкомитета ССи открытийушская наб.