Как выбрать влагомер зерна

Posted by   oratorslova Гончаров Сергей
09/09/2018
0

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

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

 

 

 

Для чего необходим постоянный контроль влажности

 

Цифровые переносные влагомеры позволяют своевременно проинформировать о повышенной влажности зерновых культур, что может привести к ухудшению качества зерна, понижению класса, со значительным снижением цены и потери прибыли по всей цепочке – от поля до производителей  хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий.

При излишней влажности уменьшается количество клейковины, приборы ПЧП покажут, что велик риск прорастания, а измеритель деформации клейковины, что мука слабая.

Возрастает вероятность развития болезнетворных микроорганизмов и насекомых-вредителей.

Высокая температура хранения в сочетании с увеличенным содержанием влаги приведет к согреванию.

Как следствие – вероятность воспламенения и повреждение огнем основных фондов.
Не говоря уже про потерю самой партии зерновых с соответствующими финансовыми "минусами".
Что касается пожара при транспортировке морским путем, то это и вовсе катастрофа.

С другой стороны, чтобы довести влажное зерно до необходимых кондиций, например, для пшеницы до 13-15 %, необходимо затратить энергетические ресурсы на вентилирование, просушку, что отрицательно влияет на себестоимость.
Возрастут отпускные цены на зерновые.
А учитывая, что хлеб относится к социальным продуктам питания, это негативно повлияет на самые малообеспеченные слои населения.

  1. Основные требования, предъявляемые к измерителям влажности зерна
  2. Диэлектрические влагомеры без размольной камеры
  3. Влагомеры со встроенным измельчителем
  4. Портативно-лабораторные влагомеры
  5. Лабораторные анализаторы влажности
  6. Дополнительные функции
Лабораторный метод или влагомер для зерна ?

Сразу отметим, что речь идёт о переносных или портативных измерителях влажности.

лабораторный шкаф сушильный MO-212
Прямой (термогравиметрический) способ определения влажности в стационарных условиях требует серьезного оснащения лаборатории комплектом оборудования:

  • лабораторная мельница для размола;
  • сушильный шкаф для извлечения влаги;
  • эксикатор;
  • лабораторные весы;
  • инвентарь и принадлежности, лабораторный стол.

 

 

Сам процесс длится не менее часа

 

Персонал лаборатории должен обладать высокой квалификацией и опытом.

Измерение влажности при помощи воздушно-тепловых установок бесспорно самый точный метод, регламентированный ГОСТ 13586.5-2015.

Однако если сопоставить одновременно несколько факторов: время, затраты электричества (и само наличие розетки – в поле ее нет), расстояние до лаборатории, стоимость одного исследования, то для экспресс анализа безальтернативны измерители влажности зерна.

Чтобы в полевых условиях провести тест образца зерновых буквально за несколько минут и получить результат для принятия дальнейших решений.

 

ИК анализатор со стандартными образацами зерна для калибровки
Также влажность может определить и инфракрасный анализатор, до этого откалиброванный по стандартным (контрольным) образцам зерна, жмыха, шрота, но опять же это возможно только в лабораторных условиях.

К тому же подобный высокотехнологичный измерительный прибор предназначен для многофакторного анализа качества и по стоимости превышает цену влагомера зерна в десятки раз.

 

 

Как выбрать влагомер зерна

Основные требования, предъявляемые к измерителям влажности зерна
  1. Диапазон, перекрывающий весь возможный интервал влажности для конкретной измеряемой культуры.

    Например для пшеницы, чтобы охватить все пробы с запасом, достаточно 5-40%.

  2. Широкий выбор калибровок.

    Фермерские хозяйства, многопрофильные агропромышленные холдинги засевают десятки гектар разными культурами.
    Здесь и пшеница и овес, и соя и кукуруза, и горох и рапс – все что пользуется спросом на отечественном и зарубежном рынках.
    Если выбранный влагомер для зерна измеряет только один вид зерновых, то для других культур понадобятся немалые финансовые ресурсы для закупки измерительных приборов.

    Да и нет практического смысла возить с собой несколько влагомеров.

    Поэтому все современные приборы для определения влажности зерна спроектированы на несколько калибровок.

    измеритель цельного зерна farmpoint


    Востребованные на рынке оборудования для зерновой промышленности измерители влажности от компаний Supertech (Дания) или Farmcomp (Финляндия - торговая марка влагомеров Wile) рассчитаны на 16 калибровок.

    Это в принципе полностью перекрывает все потребности.

     

  3. Переносной влагомер зерна должен быть полностью энергонезависимым, получая питание от батареек.

    Конечно всегда нужно с собой брать в поле запасной комплект элементов питания.

    Длительность бесперебойной работы определяется количеством измерений в течение дня.

    цифровой влагомер wile-55

    Сам факт замера влажности в десятках километров от лаборатории без дорогостоящего комплекта измерительных приборов и оборудования - это главный ответ почему есть и будут востребованы в будущем портативные влагомеры зерновых, бобовых и некоторых масличных культур.

     

     

  4. Достоверность анализа.

    Необходимо чтобы измеритель влажности выдавал результат, отличающийся не больше чем на 0,2-0,5 % максимум (в зависимости от модели).

    Иначе сама идея удалённого измерения влажности зерна себя дискредитирует.

    Более того, даже при стандартном методе (ГОСТ 13586.5-2015), предусмотрено использование электрических влагомеров в качестве вспомогательных инструментов для принятия решения – как будет производится измерение влажности: с предварительным подсушиванием или без него (при исходном содержании влаги: до 17% или выше).

  5. Измерительный прибор должен обладать небольшими габаритами и весом.

    Это необходимо при переноски любым специалистом в руках и не потребовало физических усилий.

    Обычно влагомеры составляют по массе от 1 до 2 кг - всё зависит от разновидности измерителя влажности, с функцией измельчения зерна или без него, торговой марки и конструктивных отличий.

 

Диэлектрические влагомеры без размольной камеры

 

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

А эти величины в свою очередь пропорциональны исходной влажности.

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

измерительная камера диэлектрического влагомера для цельного зерна
“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 зерна на основании внутренних калибровок.

Для того чтобы диэлектрический измеритель влажности выдавал результат с погрешностью, не превышающей паспортные данные, необходимо выполнение следующих условий:

  1. Камера должна быть полностью заполнена.

    Эту задачу производители решили с помощью особой конструкции крышки.

    После засыпания в емкость выбранной зерновой культуры и выравнивания слоя, начинается процесс закручивания крышки, которая содержит пружину и индикатор в верхней части.

    крышка прибора для определения влажности зерновых
    При каждом обороте возрастает давление на массу, а индикатор поднимается вверх.

    Как только индикатор усилия станет вровень с верхней поверхностью, это значит, что процесс закручивания завершён.

    Для чего это делается ?

    Чтобы при каждом измерении в емкости находилось одно и то же количество зерен.

    Конечно с небольшими отклонениями плюс-минус несколько зернышек. Что учитывается в погрешности измерительного прибора.

    Какой и как выбрать измеритель влажности зерна

    Если закрутить нормально крышку в одном случае, а в другом “не докрутить” до того как индикатор покажет, что процесс завершён, даже для одной и той же партии, можно получить разные показатели, что абсолютно недопустимо.

     

    Причина в том, что должны быть одновременно соблюдены 2 условия :

    • одно и тоже количество зерен;
    • неизменная плотность сжатой массы.

     

    Фактически это натура зерна для объема измерительной камеры влагомера

     

  2. Не должно быть поврежденных зерен.

    В свою очередь это требует визуального анализа образцов, отбираемых пробоотборниками зерна из кузова автомобиля, элеватора или просто с поля.

    Поврежденные зерна значительно различаются по органолептическим, физическим и химическим свойствам.
    В них другое количество белка, клейковины, но в нашем случае самое главное, что пониженный процент влажности.

    Причина в том, что разрушенная плодовая оболочка приводит к быстрому обезвоживанию.
    Влага из внутренних слоев испаряется.

    Если в измерительную камеру диэлектрического влагомера попадет одно испорченное зерно, еще не так страшно.
    А если таких зерновок много, это “украдет” от верного результата несколько сотых или десятых долей процента.

    щуп зерновой для забора проб зерна

    В этой связи очень важно как выбрать точный влагомер, так и подобрать качественный пробоотборник зерна, без острых выступов в заборных отверстиях копьевидных щупов, без заусениц, которые могут запросто перерезать несколько зерен.

    В противном случае, поврежденные зерна – если их не выявил персонал лаборатории, при определении влажности могут повлиять на достоверность определения влажности всей партии.

    А это десятки и сотни тонн.

     

    При отборе образцов как для выбранного диэлектрического влагомера, так и для термогравиметрического метода, следует руководствоваться нормами ГОСТ 1386.3-83 (“Отбор и приемка зерна”)

     

  3. Отсутствие мусора и насекомых.

    И то и другое относится к инородным объектам.

    С точки зрения измерений, емкостной измеритель влажности никак не сможет их идентифицировать, считает, что это зерна для выбранной калибровки.

    Но любые посторонние включения обладают совершенно другой и непредсказуемой диэлектрической проницаемостью.
    Что также не способствует точным замерам.

  4. Влагомер не откалиброван по данным сушильного лабораторного шкафа.

    Наука не стоит на месте. Чтобы даже в неблагоприятных климатических условиях (дожди, морозы, засуха), получать высокий урожай, селекционерами выводятся и поступают сельхозпроизводителям новые сорта зерновых.
    Но изначально, с завода, влагомеры калибруются по стандартным образцам, которые имеют усредненные показатели и на новых сортах измеритель влажности зерна может показывать погрешность, превышающую расчетную.

    Чтобы этого избежать, в приборах предусмотрен режим корректировки калибровок по данным лабораторного метода.

    сушильный шкаф лабораторный для зерна
    Конечно, нужно выбирать современный сушильный шкаф, а не устаревший, который замучались чинить сервисные центры по настройке и ремонту лабораторных приборов и оборудования.

 

 

 

К диэлектрическим моделям относятся влагомеры для цельного зерна:

Производитель Supertech: Farmpoint, Superpoint

Производитель Farmcomp: Wile 55.

 

Влагомеры со встроенным измельчителем

 

По внешнему виду измерительные приборы этой группы похожи на предыдущие, но перед непосредственным тестом зерна на влажность включают еще режим дробления.

Возникает вопрос – а что это дает ?

Если проанализировать технические характеристики, то такие влагомеры более точны – пусть всего лишь на десятые доли процента.

Пример.

Влагомер Точность
Диэлектрический измеритель влажности без измельчения Farmpoint ±0,5%
Влагомер с измельчителем образцов зерна Farmpro ±0,25%

 

Уменьшенная погрешность во многих случаях может иметь решающее значение.

Рассмотрим особенности конструкции приборов с размольной камерой.

Это своеобразный аналог мельницы для зерна, только в “ручном” исполнении.

резистивный влагомер для размола зерна
Зернодробилка состоит из пары металлических жерновов, каждый из которых представляет собой плоский диск с ромбовидными насечками.

При навинчивании крышки, также как и в диэлектрических влагомерах, постепенно увеличивается усилие сжатия образца зерна.
 

Но при этом одновременно, измельчители создают мелкодисперсная массу, что приводит к извлечению влаги.

Стираются наружные оболочки и через полученную влажную “кашицу”, представляющую собой однородную массу, состоящую из отрубей, эндосперма, алейронового слоя, зародыша, влага начинает активно испаряться.

Через размолотую пробу пропускается электрический ток в соответствии с выбранной калибровкой.
Сопротивление гомогенизированного образца пропорционально исходному содержанию влаги.

Как и в измерителях влажности зерна без размола, остро стоит вопрос сохранения исходной влажности.
 

зерновая мельница для оснащения лаборатории
Если опять обратиться к лабораторному методу, то перед помещением образца в сушильную печь, зерна размалываются лабораторной электрической мельницей, для того чтобы при нагреве в кювете происходило равномерное испарение.

 

Для этого, необходимо как можно быстрее, поместить измельченное зерно в сушильный шкаф.

Конечно при этом большое значение имеет зерновая мельница, желательно с охлаждением, чтобы дополнительно не нагревать пробу.

А как эта проблема решается, если выбрать переносной влагомер для зерна ?

  1. В отличие от воздушно-теплового метода, требующего нескольких этапов и различного оборудования для лаборатории, в приборе 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 измельчителем относятся влагомеры:

Supertech: Farmpro, Superpro

Pfeuffer: He Lite.

 

купить влагомер с измельчителем зернаПеречисленные измерительные приборы отличаются высоким качеством изготовления – фактически задают стандарт на рынке измерительного оборудования для зерновой индустрии, но нужно внимательно следить, чтобы в отобранных образцах для анализа влажности, не было твердых, особенно металлических включений, способных повредить насечки на жерновах дробилки зерна.

 

Портативно-лабораторные влагомеры

 

Это интересные, комбинированные модели измерителей влажности, которые могут использоваться как в полевых условиях, так и в лаборатории.

Сразу отметим конечно как по габаритам, так по конструкции, приборы отличаются, от выбранных и рассмотренных выше влагомеров – диэлектрических и с размолом зерна.

Но с другой стороны функционал у них шире.

Как правило эти устройства оснащены альтернативным сетевым/батарейным питанием.

Что общего с портативными измерителями влажности ?
Тоже присутствует емкость для помещения анализируемой пробы зерна.
Только значительно больше по размеру.

стационарный лабораторный влагомер на 28 калибровок зерна и семян
Если для переносных влагомеров объем камеры составляет 50 см3, то для стационарных, лабораторных – 250 см3.

И крышки здесь нет.

Как тогда производится дозирование ?

В комплект поставки входит мерная тара - стакан.

Туда засыпается зерно, а потом в измерительную емкость.

Таким образом стакан - дозатор не позволит 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.

Особенности:

  1. Встроенные весы.

    Это позволяет вместе с содержанием влаги рассчитывать и отображать на дисплее вес образца.

    А также можно купить влагомер для зерна PM-650 со встроенным модулем определения натуры.

  2. Раширенный перечень калибровок.

    grain moisture meter pm-650 kett
    В модели PM-450 японской компании KETT их 28 (включая довольно редкие продукты – черный перец, кофе, фундук, сорго), а в более "продвинутом" измерительном приборе PM-650 – более 100 !

    Весы подразумевают расположение измерительного прибора на ровной горизонтальной поверхности.

    Конечно недопустимы удары и толчки.

    Поэтому портативно-лабораторные влагомеры все-таки разумнее использовать в пределах лаборатории.

    Или быть аккуратными за пределами помещения.

    Для переноски предназначена рукоятка.

 

Лабораторные анализаторы влажности

 

Выше мы упомянули про сушильные шкафы для извлечения влаги из зерновых образцов.
Термогравиметрический способ подвержен влиянию человеческого фактора на каждом из этапов, хотя и остается эталонным как при выдаче паспорта на стандартные образцы зерна, так и в ходе ежедневных измерений влажности.

А как сделать чтобы выбранный влагомер мог самостоятельно и нагревать пробы зерна, автоматически взвешивать и выдавать сразу готовый результат ?

Эта задача уже решена, для чего разработаны весы влагомеры

 

как выбрать лабораторный влагомер для зернаВ них уже встроена сушильная печь.

Нагреватель может быть галогенным или инфракрасным.

Также внутри вмонтированы электронные весы.

Лабораторные анализаторы влажности выгодны по целому ряду причин:

  • работают с малыми объемами пробы – буквально несколько граммов;
  • высокая точность и повторяемость;
  • 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;
  • подключаются к компьютеру;
  • позволяют задавать температуру нагрева и оснащены таймером.

 

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 за единицу времени составит меньше заданной величины, процесс измерения прекращается.

Как видим, влияние человеческого фактора сводится до минимума.

Отметим еще 3 важных момента.

Анализатор влажности занимает в несколько раз меньше места на лабораторном столе, чем сушильная печь, весы и эксикатор.

 Минимальные затраты энергии.

 Лабораторный влагомер легко переносится в пределах помещения или в другой кабинет.

Справедливости ради отметим и недостатки, хотя они в большей степени условны – то что для одного измерителя влажности зерна достоинство, для другого недостаток.

➜ Весы влагомеры подключаются к электрической сети, а значит в поле их использовать нельзя

➜ Требуется понимание процессов, теоретическая подготовка, строгое соблюдение температурных и временных режимов.

Дополнительные функции

 

Усреднение показаний

 

Чтобы не высчитывать вручную среднее значение ряда последовательных замеров, большинство приборов может автоматически усреднять показания.

В некоторых устройствах это может быть как 5 последних значений, по которым высчитывается среднее арифметическое, а в других значительно больше - если выбрать влагомер для зерна wile 55, то этот измеритель влажности может усреднить целых 99 результатов.

Повторяемость

Это разница между двумя последовательными измерениями.

Это значение не так часто фигурирует в техническими характеристиках.
Но от этого не становится менее важным.

Повторяемость актуальна и для анализаторов цельного и размолотого зерна и продуктов.

Если из одной партии пробоотборниками извлекается два образца, то разница теоретически должна быть нулевой.

Но на практике так происходит не всегда. Почему ?

  1. Пробы могут быть отобраны с разной глубины – с различной температурой и влажностью.
  2. В образец могут попасть, как мы писали выше, поврежденные зерна, мусор.
  3. Крышка переносного измерителя влажности может быть чуть-чуть недокручена и давление на зерна в емкости может быть немного меньше.

 

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

 

Функция усреднения позволяет “сгладить” результаты

 

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

Температурная компенсация

 

терморезистор в электронной схеме компенсации температуры влагомераДля 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) влагомера рассчитаны на стандартную температуру образцов – 20°, то например при 15°, значение влажности зерна будет иным.

Вот для этого и нужна температурная компенсация.


Поставки для сельхозпредприятий, трейдеров, элеваторов технологического и измерительного оборудования осуществляет компания Технотест.
Порекомендуем как выбрать влагомер зерна, сориентируем по ценам, функционалу, и сфере применения
Также осуществляем ремонт, калибровку, настройку инфракрасных анализаторов, измерителей деформации клейковины, приборов ПЧП, и другого лабораторного оборудования по анализу качества зерна.


Комментарии

Сообщения не найдены

Новое сообщение

Недавнее

Лабораторное и технологическое оборудование, материалы.