Контроль температури зерна ручними термощупами та автоматично

Вимірювання температури зерна дозволяє своєчасно попередити негативні процеси, що виникають у зерновій масі, особливо якщо підвищена вологість.
Більше того, збільшення температури може бути наслідком того, що у вологому зерні починається активний розвиток мікроорганізмів, можливе проростання через активізацію ферменту альфа-амілази.
Як наслідок, термін зберігання зерна радикально скорочується, партія може перейти в знижений клас, з фінансовими втратами для сільгоспвиробників.

Яким чином здійснюється точний температурний контроль зерна? Про це сьогодні й поговоримо. Причому аргументовано, оскільки компанія Технотест Плюс є виробником термощупів, постачає їх у безліч сільськогосподарських підприємств як в Україні, так і за кордон, а значить ми є експертами у цій важливій справі, і своїм досвідом та напрацюваннями із задоволенням поділимося з Вами.

Як вимірювати температуру зерна - інструменти та поради

1. Цифрові термощупи для зерна – ручний спосіб
2. Як влаштована термоштанга ?
3. Як правильно робити виміри ?
4. 3 основних недоліки ручного способу
5. Поради щодо роботи
6. Додаткові відомості

Цифрові термощупи для зерна – ручний спосіб

На відміну від вологості, виміряти температуру контактним методом значно простіше. Все, що потрібно, це занурити щуповий термометр, щоб датчик був "оточений зерном" і вважати показання з дисплея.
На це йде всього 2-3 хвилини, з урахуванням невеликої затримки через інерційність сенсора.
Не потрібні калібрування або чекати десятками хвилин, як при лабораторному аналізі.
Звернімо увагу ще на один нюанс.
На відміну від білка, вологи, золи, клейковини, інших параметрів якості зерна, які при транспортуванні від поля або елеватора в закритій тарі зберігаються практично в незмінному вигляді, з температурою так не вийде - її значення може змінюватися в рази швидше.

1. Вимірювати температуру зерна необхідно лише на місці.
2. Занурювати термометр необхідно на глибину, а не проводити вимірювання в поверхневому шарі.

За першим пунктом ми дали пояснення, розберемо докладніше другий.
Зовнішній шар зерна не відображає не тільки за температурою, а як правило і за вологістю стан усієї маси. Говорячи з точки зору статистики, це не репрезентативна вибірка.
Саме з цієї причини, для відбору проб зернових зразків, пробовідбірники виробляються на довжину 2-3 метри.
А зовні чомусь не можна?
Поверхневий шар, підсушений - це раз і з температурою майже рівною навколишньому середовищу - це два.
Адже в глибині все зовсім по-іншому !

Як влаштована термоштанга ?

Термо щуп для зерна являє собою цифровий термометр, дисплей якого розташований на торці, з довгою штангою, такий же по висоті як пробовідбірник, в кінці якої вмонтований датчик температури, а сама електронна начинка "захована" в циліндричний блок. br /> Інформація передається по дроту всередині щупа в термометр, оцифровується (спочатку аналогова температура) і відображається.

Який має бути діаметр штанги?

Питання не пусте. Виконавця він навряд чи цікавить, йому потрібно отримати вже готовий – зручний, надійний та точний інструмент, який довго прослужить, не втрачаючи своїх споживчих якостей.

А ось виробник має знайти оптимальне рішення серед суперечливих вимог.

1. Вага. Щоб пристрій, що рухається вгору-вниз багато разів на день, не вимагав зайвих зусиль і руки швидко не втомлювалися.
2. Діаметр. З одного боку, що тонше, то краще. Це позитивно впливає на масу. Крім того, що менше діаметр, то менша сила тертя при опусканні термометра на більшу глибину. З іншого, тонка термоштанга запросто зігнеться при найменшому вигині, коли припуститься помилки фахівець, який вимірює температуру зерна.
3. Матеріал. Зрозуміло, що алюміній легший за сталь, саме тому з “крилатого металу” і виробляються пробовідбірники для вилучення образів зерна та насіння. Останні, до речі, діаметром 30-50 мм опускати значно складніше через опір, тому вони комплектуються змінними металевими ручками.

Ось вони, протиріччя - потрібна і жорсткість і легкість і мала вага.

Як правильно робити виміри температури ?

По глибині

Штанга термометра занурюється в зерно на різні глибини за таким алгоритмом:

По площі

Поверхню умовно візуально поділяють на квадрати, кожен площею 100 кв. Звичайно, приблизно. З далекоміром або рулеткою ходити не потрібно.
У кожному квадраті (нічого страшного, якщо це буде прямокутник), термощупи вводяться в зерно в 5 контрольних точках при дотриманні наступних умов:

• ці точки повинні бути віддалені від умовних країв на відстань від двох до трьох метрів;
• у кожній точці виміри проводяться на трьох глибинах.

Важливий момент !

При кожному наступному вимірі, необхідно тримати перед очима попередні результати.
♦ По-перше, це дозволяє відразу встановити негативний тренд, якщо, наприклад, з кожним десятком метрів температура підвищується - зрозуміло напрямок подальшого руху.
♦ По-друге, проблемній, “теплішій” ділянці слід приділити більше часу.

У таких випадках необхідно локалізувати максимально точно зону з підвищеною температурою, вимірюючи дистанційним термометром, і все більш скорочуючи відстань між контрольними точками.
Говорячи мовою математики, шукається екстремум. Втім, якщо результати нанести на графік, а це бажано зробити, то відразу стане зрозумілою картина розподілу температур на площі.
Так, локалізація проблеми та більш “щільний” вимір вимагатиме трудовитрат, насамперед часу, але це окупиться прийняттям важливих рішень.

Наприклад, відзначимо одну технологічну дію, від періодичності якої також залежить і вологість і температура: вентилювання зерновими аераторами, щоб зерно “дихало”, і крізь шари проходило повітря.

Як під час відбору проб, і контролі температури, слід віддалятися від “критичних місць”, яких ставляться:

• стіни елеватора;
• нагрівана сонячна сторона.

Це знову ж таки впливає на достовірність числової вибірки температури.

Орієнтовний графік наступний.
Для зерна нового врожаю протягом 3-х місяців з моменту закладки на зберігання (поки стабілізується температура та стануть зрозумілі тенденції):

Після 3-х місяців:

3 основних недоліки ручного способу

1. Довго. Процедура лише на одному об'єкті займає 40-60 хвилин.
2. Людський фактор. Працівник, якщо за ним немає контролю, відсутній досвід або просто працівник недбайливий, він може скоротити кількість контрольних точок або занурювати термощуп для зерна на меншу глибину. І буде отримано недостовірну інформацію. А чим загрожує безвідповідальне ставлення до вимірювання температури, ми писали вище. До речі, у далекі часи, коли зерно везли на дерев'яних вітрильниках, вони просто згоряли у відкритому морі. Причина та сама - зерно зігрілося і спалахнуло.
3. Необхідність запису даних. Або зберігати їх в електронному вигляді. І якщо цифр кілька десятків, то легко помилитись. Масив даних виходить солідний – достатньо перемножити кількість контрольних точок на різні глибини. Особливо якщо за день це не один, а п'ятий чи десятий об'єкт.

Для автоматизації елеватора, зведення до нуля впливу перерахованих недоліків, рекомендується використовувати системи термометрії елеваторів Агролог. Так, ціна високотехнологічного обладнання для автоматизації елеваторів значно вища, але й функціональність зростає на порядок.

Поради щодо роботи

1. Бережіть датчик температури

   
   Як тільки закінчення приладу для вимірювання температури зерна занурюється буквально на пару міліметрів, далі візуально контролювати, з чим зіткнеться датчик у глибині зернового шару, неможливо. Тому з насипами невеликої глибини потрібно працювати дуже акуратно, щоб уникнути удару і не пошкодити термоштангу. Хоча звичайно наконечники, що приймають на себе силові впливи та витримують осьовий тиск, витримують усі процедури – вони на це розраховані.

2. Як правильно занурювати

   Враховуючи, що діаметр термощупа становить всього 0,5 % від довжини металевої штанги або простіше кажучи, це об'єкт легко згинається, прилад можна пошкодити, якщо недосвідчений співробітник у щільній масі зерна при опусканні на глибину 1, 2 і більше метрів хитне вліво-вправо, щуп може зігнутися.
   Щоб полегшити м'яке та глибоке занурення, рекомендується трохи обертати пристрій, створюючи ефект загвинчування.

3. Як зберігати та транспортувати

   Щупові термометри при постачанні упаковуються у коробки. При зберіганні слід вибирати місце, щоб співробітники не зачепилися ногами, не впали самі та не пошкодили прилад.

Додаткові відомості

Ще раз звернемося до термометрів, тільки не до щупових, а до звичайнісіньких для повітря – рідинних, скляних або електронних.
Бажано знати температури: повітря всередині елеватора та зерна, щоб зіставити 2 величини, для чого на стінах слід розмістити термометри.

Також необхідно періодично відбирати проби із зерносховищ для проведення не лише досліджень за допомогою спеціального обладнання, включаючи вимірювання деформації, відмивання клейковини, визначення числа падіння, склоподібності, натури зерна, а й проводити органолептичну оцінку за візуальними параметрами: запах, колір, блиск, щільність, бур'ян, зараженість шкідниками.