Як вибрати вологомір зерна

У вимірюванні вологості зерна експрес методом за допомогою портативних вологомірів зацікавлені як сільгоспвиробники (фермери і приватні холдинги), так і зернотрейдери, порти, елеватори, а також перевізники всіма видами транспорту.

Як серед різноманітності брендів на ринку вимірювального обладнання для зернової промисловості, вибрати вологомір зерна, з точністю, достатньою для прийняття рішень, набором калібрування, швидкістю вимірювань, щоб пристрій максимально близько відповідав вимогам конкретного покупця?

Як вибрати вологомір зерна

Діелектричні

Ця група пристроїв використовує діелектричний метод, при якому сукупність зерновок, що поміщаються у вимірювальну камеру, представляється умовно як конденсатор, що має ємнісний опір і проникність.

Якщо вимірюване зерно це конденсатор, то є обкладками вологоміра, до яких прикладається напруга ?

"Обкладинками" виступають стінки вимірювальної ємності, а також центральний електрод.

• Між цими двома електродами подається змінне електричне поле, пронизуючи шар зерновок.
• В залежності від характеристик поля, яке змінюється в залежності від діелектричної проникності, вологомір робить перерахунок електричної величини в значення вологості зернових, що відображається на дисплеї на підставі внутрішніх калібрування.

До діелектричних відносяться виробники та відповідні моделі: Supertech: Farmpoint, Superpoint; Farmcomp: Wile 55.

С размолом

На вигляд вологоміри цієї групи схожі на попередні, але перед безпосереднім тестом зерна на вологість включають ще режим розмелювання.
Виникає питання – а що це дає? Якщо проаналізувати технічні характеристики, то результат виходить точнішим – нехай лише на десяті частки відсотка.
Приклад.

Зменшена похибка в багатьох випадках може мати вирішальне значення.
Якщо розглянути особливості конструкції вологомірів з розмольною камерою, то виявиться, що це спрощений, аналог дробарки для зерна, тільки в “ручному” виконанні, без електичного приводу.

Подрібнювач складається з пари металевих жорнів, кожен з яких є плоским диском з ромбоподібними насічками.
При накручуванні кришки поступово збільшується зусилля стиснення.
Але при цьому одночасно, ці види вологомірів створюють дрібнодисперсну масу, що призводить до вилучення вологи із зерна. Стираються зовнішні оболонки і через вологу "кашку", що є однорідною масою, що складається з висівок, ендосперму, алейронового шару, зародка, волога починає активно випаровуватися.

Опір гомогенізованого зразка пропорційно до вихідного вмісту вологи.
Як і у вимірниках вологості без розмелювання, гостро стоїть питання збереження вихідної вологості зерна і ця проблема легко вирішується.

1. На відміну від повітряно-теплового методу, що вимагає декількох етапів і набору обладнання, у вологомірі з подрібнювачем зерна, розмелювання і вимірювання відбувається в одній камері.
2. Після загвинчування ємність стає герметичною і жодна десята відсотка вологості не піде назовні, а повітряний простір лабораторії.
3. Час виміру не перевищує однієї хвилини, що ніяк не встигне вплинути на результат.

До моделей з ручним вбудованим млином відносяться: Supertech: Farmpro, Superpro, Pfeuffer: He Lite.

Портативно-лабораторні

Це цікаві, комбіновані пристрої, які можуть використовуватись як у польових умовах, так і в лабораторії.
Відразу зазначимо: звичайно, як за габаритами, так і за конструкцією, всі перелічені в попередніх пунктах різновиди вологомірів досить схожі, які б не вирішили вибрати з розглянутих вище – діелектричних і з розмолом зерна.
А щодо стаціонарних?
Ну по-перше, для перенесення з одного місця на інше призначено ручку.
По-друге, є як правило альтернатива - мережне/батарейне живлення.

По-третє, ємність для приміщення аналізованої проби значно більша за обсягом.
Якщо для портативних приладів місткість камери становить 50 см³, то для лабораторних – 250 см³.
І кришки тут немає.
Як тоді проводиться дозування?
У комплект постачання пластмасовий стакан каліброваного об'єму.
Туди засипається зерно, а потім у вимірювальну ємність. Таким чином на вийде насипати більше або менше.
Метод вимірювання вологості – ємнісний (діелектричний).

У центрі є центральний електрод, між яким і стінками під час вимірів подається електричне поле.
Аналізується незбиране зерно, а також сипучі продукти.
Відзначимо ще 2 особливості:

• Вбудовані ваги. Це дозволяє разом із вмістом вологи розраховувати та відображати на дисплеї вагу зразка. А в японському вологомірі PM-650 вбудований модуль визначення натури зерна.
• Розширений перелік калібрувань. У моделі PM-450 японської компанії KETT їх 28 (включаючи досить рідкісні продукти – чорний перець, кава, фундук, сорго), а вже згаданому PM 650 – понад 100!

Стаціонарні аналізатори вологості зернових культур

Термогравіметричний лабораторний метод за допомогою сушильних шаф хоча і залишається еталонним як при видачі паспорта на стандартні зразки зерна, так і в ході щоденних аналізів вологості, але все ж таки практично не автоматизований, а значить вимагає трудовитрат з боку персоналу (спостереження, контроль).

А як зробити, щоб обраний прилад міг самостійно і нагрівати проби, автоматично зважувати і видавати відразу готовий результат ?

У них вже вбудована сушильна піч.
Нагрівач може бути галогенним або інфрачервоним.
Також всередині вмонтовано електронні ваги.
Аналізатори вологи вигідні з цілого ряду причин:

1. Працюють із малими обсягами проби – буквально кілька грамів.
2. Висока точність та повторюваність.
3. Можуть визначати вміст вологи в будь-яких зразках – не тільки в зерні, а й у будь-яких харчових продуктах, включаючи сипучі (наприклад борошно) та взагалі у будь-яких речовинах органічної та неорганічної природи.
4. Підключаються до комп'ютера.
5. Дозволяють задавати температуру нагріву та оснащені таймером.
6. Займає в кілька разів менше місця на поверхні меблів та переноситься одним лаборантом.
7. Мінімальні витрати енергії.

Приклад закривається кришкою, в якій і знаходиться ТЕН. Під час нагрівання волога видаляється.
Можна налаштувати ваги-вологоміри таким чином, що як тільки втрата вологості зерна за одиницю часу складе менше заданої величини, процес вимірювання припиняється.
Як бачимо, вплив людського чинника зводиться до мінімуму.

Що ще потрібно врахувати

Усереднення показань

Щоб не вираховувати вручну середнє значення ряду послідовних вимірів, більшість приладів може автоматично усереднювати показання.
У деяких це може бути як 5 останніх значень, за якими обчислюється середнє арифметичне, а в інших значно більше – до 99 результатів.

Повторюваність

Це різниця між двома послідовними вимірами і не так часто фігурує у технічних характеристиках. Але від цього не стає менш важливим.
Якщо з однієї партії витягується два зразки, то різниця теоретично має бути нульовою. Але на практиці так відбувається не завжди. Чому ?

Різниця, звичайно, буде невелика – 0,1-0,2 %. Але все-таки вона є.

Довідково! Під час підготовки референтних зразків перед відправкою до сертифікованої лабораторії з аналізу якості зерна, вся маса ретельно перемішується для досягнення однорідності та повторюваності.

Температурна компенсація

Для цих цілей у вимірювальну камеру вбудовується терморезистор, за показаннями якого електронна схема вносить поправку в кінцевий результат.
Ще зі шкільної програми відомо, що температура впливає на опір. І якщо вимірювальні алгоритми (калібрування вологомірів зерна) розраховані на кімнатну температуру зразків – 20°, то при 15°, значення вологості буде іншим.
Ось для цього і потрібна температурна компенсація.