Как выбрать влагомер зерна

В измерении влажности зерна экспресс методом при помощи портативных влагомеров заинтересованы как сельхозпроизводители, так и зернотрейдеры, порты, элеваторы, а также перевозчики всеми видами транспорта.

Как среди многообразия брендов на рынке измерительного оборудования для зерновой промышленности, выбрать влагомер зерна, с точностью, достаточной для принятий решений, набором калибровок, скоростью измерений, чтобы устройство максимально близко соответствовал требованиями конкретного покупателя ?

Как выбрать влагомер зерна

Диэлектрические

Это группа устройств использует диэлектрический метод, при котором совокупность зерновок, помещаемых в измерительную камеру, представляется условно как конденсатор, обладающий емкостным сопротивлением и проницаемостью.

Если измеряемое зерно это конденсатор, то что является обкладками влагомера, к которым прикладывается напряжение ?

“Обкладками” выступают стенки измерительной ёмкости, а также центральный электрод.

• Между этими двумя электродами подаётся переменное электрическое поле, пронзая слой зерновок.
• В зависимости от характеристик поля, которое меняется в зависимости от диэлектрической проницаемости, влагомер производит пересчет электрической величины в отображаемое на дисплее значение влажности зерновых на основании внутренних калибровок.

К диэлектрическим относятся производители и соответствующие модели: Supertech: Farmpoint, Superpoint; Farmcomp: Wile 55.

С размолом

По внешнему виду влагомеры этой группы похожи на предыдущие, но перед непосредственным тестом зерна на влажность включают еще режим размола.
Возникает вопрос – а что это дает ? Если проанализировать технические характеристики, то результат получается более точным – пусть всего лишь на десятые доли процента.
Пример.

Уменьшенная погрешность во многих случаях может иметь решающее значение.
Если рассмотреть особенности конструкции влагомеров с размольной камерой, то окажется что это упрощенный, аналог дробилки для зерна, только в “ручном” исполнении, без электического привода.

Измельчитель состоит из пары металлических жерновов, каждый из которых представляет собой плоский диск с ромбовидными насечками.
При навинчивании крышки, постепенно увеличивается усилие сжатия.
Но при этом одновременно, эти виды влагомеров создают мелкодисперсная массу, что приводит к извлечению влаги из зерна. Стираются наружные оболочки и через влажную “кашицу”, представляющую собой однородную массу, состоящую из отрубей, эндосперма, алейронового слоя, зародыша, влага начинает активно испаряться.

Сопротивление гомогенизированного образца пропорционально исходному содержанию влаги.
Как и во измерителях влажности без размола, остро стоит вопрос сохранения исходной влажности зерна и эта проблема легко решается.

1. В отличие от воздушно-теплового метода, требующего нескольких этапов и набора оборудования, во влагомере с измельчителем зерна, и размол и измерение происходит в одной камере.
2. После завинчивания емкость становится герметичной и ни одна десятая процента влажности “не уйдет наружу”, а воздушное пространство лаборатории.
3. Время замера не превышает одной минуты, что никак не успеет повлиять на результат.

К моделям с ручной встроенной мельничкой относятся: Supertech: Farmpro, Superpro, Pfeuffer: He Lite.

Портативно-лабораторные

Это интересные, комбинированные устройства, которые могут использоваться как в полевых условиях, так и в лаборатории.
Сразу отметим: конечно как по габаритам, так по конструкции, все перечисленные в предыдущих пунктах разновидности влагомеров довольно похожи, какой бы не решили выбрать из рассмотренных выше – диэлектрических и с размолом зерна.
А что касается стационарных ?
Ну во-первых, для переноски с одного места на другое предназначена рукоятка.
Во-вторых, присутствует как правило альтернатива - сетевое/батарейное питаниее.

В-третьих, емкость для помещения анализируемой пробы значительно больше по объему.
Если для портативных приборов вместительность камеры составляет 50 см³, то для лабораторных – 250 см³.
И крышки здесь нет.
Как тогда производится дозирование ?
В комплект поставки пластмассовый стакан калиброванного объема.
Туда засыпается зерно, а потом в измерительную емкость. Таким образом на получится насыпать больше или меньше.
Метод измерения влажности – емкостной (диэлектрический).

В центре присутствует центральный электрод, между которым и стенками во время замеров подается электрическое поле.
Анализируется цельное зерно, а также сыпучие продукты.
Отметим еще 2 особенности:

• Встроенные весы. Это позволяет вместе с содержанием влаги рассчитывать и отображать на дисплее вес образца. А в японском влагомере PM-650 встроен модуль определения натуры зерна.
• Расширенный перечень калибровок. В модели PM-450 японской компании KETT их 28 (включая довольно редкие продукты – черный перец, кофе, фундук, сорго), а в уже упомнятом PM 650 – более 100 !

Стационарные анализаторы влажности зерновых культур

Термогравиметрический лабораторный метод с помощью сушильный шкафов хотя и остается эталонным как при выдаче паспорта на стандартные образцы зерна, так и в ходе ежедневных анализов влажности, но все же практически не автоматизирован, а значит требует трудозатрат со стороны персонала (наблюдение, контроль).
А как сделать чтобы выбранный прибор мог самостоятельно и нагревать пробы, автоматически взвешивать и выдавать сразу готовый результат ?

В них уже встроена сушильная печь.
Нагреватель может быть галогенным или инфракрасным.
Также внутри вмонтированы электронные весы.
Анализаторы влаги выгодны по целому ряду причин:

1. Работают с малыми объемами пробы – буквально несколько граммов.
2. Высокая точность и повторяемость.
3. Могут определять содержание влаги в любых образцах – не только в зерне, но и любых пищевых продуктах, включая сыпучие (например муку) и вообще в любых веществах органической и неорганической природы.
4. Подключаются к компьютеру.
5. Позволяют задавать температуру нагрева и оснащены таймером.
6. Занимает в несколько раз меньше места на поверхности мебели и переносится одним лаборантом.
7. Минимальные затраты энергии.

Образец зерна помещается на металлическую тарелочку. Прибор закрывается крышкой, в которой и находится ТЭН. В ходе нагрева влага удаляется.
Можно настроить весы-влагомеры таким образом, что как только потеря влажности зерна за единицу времени составит меньше заданной величины, процесс измерения прекращается.
Как видим, влияние человеческого фактора сводится до минимума.

Что еще нужно учесть

Усреднение показаний

Чтобы не высчитывать вручную среднее значение ряда последовательных замеров, большинство приборов может автоматически усреднять показания.
В некоторых это может быть как 5 последних значений, по которым высчитывается среднее арифметическое, а в других значительно больше - до 99 результатов.

Повторяемость

Это разница между двумя последовательными измерениями и не так часто фигурирует в техническими характеристиках. Но от этого не становится менее важным.
Если из одной партии извлекается два образца, то разница теоретически должна быть нулевой. Но на практике так происходит не всегда. Почему ?

Разница конечно будет небольшая – 0,1-0,2 %. Но все таки она есть.

Справочно ! При подготовке референтных образцов перед отправкой в сертифицированную лабораторию по анализу качества зерна, вся масса тщательно перемешивается для достижения однородности и повторяемости.

Температурная компенсация

Для этих целей в измерительную камеру встраивается терморезистор, по показания которого электронная схема вносит поправку в конечный результат.
Еще со школьной программы известно, что температура влияет на сопротивление. И если измерительные алгоритмы (калибровки влагомеров зерна) рассчитаны на комнатную температуру образцов – 20°, то например при 15°, значение влажности будет иным.
Вот для этого и нужна температурная компенсация.