Контроль температуры зерна ручными термощупами и автоматически

Измерение температуры зерна позволяет своевременно упредить негативные процессы, возникающие в зерновой массе, особенно если повышена влажность.
Более того, увеличение температуры может быть следствием того, что во влажном зерне начинается активное развитие микроорганизмов, возможно прорастание из-за активизации фермента альфа-амилазы.
Как следствие, сроки хранения зерна радикально сокращаются, партия может перейти в пониженный класс, с финансовыми потерями для сельхозпроизводителей.

Каким же образом в настоящее время осуществляется точный температурный контроль зерна ? Об этом сегодня и поговорим. Причем аргументированно, поскольку компания Технотест Плюс является прлоизводителем термощупов, поставляет их во множество сельскохозяйственных предприятий как в Украине, так и зарубеж, а значит мы является экспертами в этом важном деле, и своим опытом и наработками с удовольствием поделимся с Вами.

Как измерять температуру зерна - инструменты и советы

1. Цифровые термощупы для зерна – ручной способ
2. Как устроена термоштанга ?
3. Как правильно делать замеры температуры ?
4. 3 главных недостатка ручного метода измерения температуры зерна
5. Советы по работе
6. Дополнительные сведения

Цифровые термощупы для зерна – ручной способ

В отличие от влажности, измерить температуру контактным методом, значительно проще. Все что нужно, это погрузить щуповой термометр, чтобы датчик был “окружен зерном” и считать показания с дисплея.
На это уходит всего 2-3 минуты, с учетом небольшой задержки из-за инерционности сенсора.
Не нужны калибровки или ждать десятками минут, кк при лабораторном анализе.
Обратим внимание еще на один нюанс.
В отличие от белка, влаги, золы, клейковины, других параметров качества зерна, которые при транспортировке от поля или элеватора в закрытой таре сохраняются практически в неизменном виде, с температурой так не получится – ее значение может изменяться в разы быстрее.

1. Измерять температуру зерна необходимо исключительно на месте.
2. Погружать термометр необходимо на глубину, а не проводить замеры в поверхностном слое.

По первому пункту мы дали пояснение, разберем более подробно второй.
Наружный слой зерна не отражает не только по температуре, а как правило и по влажности состояние всей массы. Говоря с точки зрения статистики, это не репрезентативная выборка.
Именно по этой же причине, для отбора проб зерновых образцов, пробоотборники производятся на длину 2-3 метра.
А снаружи почему нельзя ?
Поверхностный слой, подсушен - это раз и с температурой почти равной окружающей среде - это два.
А ведь в глубине все совсем по-другому !

Как устроена термоштанга ?

Термо щуп для зерна представляет собой цифровой термометр, дисплей которого расположен на торце, с длинной штангой, такой же по высоте как пробоотборник, в конце которой вмонтирован датчик температуры, а сама электронная начинка “спрятана” в цилиндрический блок.
Информация передается по проводу внутри щупа в термометр, оцифровуется (изначально температура аналоговая) и отображается.

Какой должен быть диаметр штанги ?

Вопрос не праздный. Исполнителя он вряд ли интересует, ему нужно получить уже готовый - удобный, надежный и точный инструмент, который долго прослужит, не теряя своих потребительских качеств.

А вот производитель должен найти оптимальное решение среди противоречивых требований.

1. Вес. Чтобы устройство, движущееся вверх-вниз множество раз в день, не требовало излишних усилий и руки быстро не уставали.
2. Диаметр. С одной стороны, чем тоньше, тем лучше. Это же положительно влияет на массу. Кроме того, чем меньше диаметр, тем меньше сила трения при опускании термометра на большую глубину. С другой, тонкая термоштанга запросто согнется при малейшем изгибе, когда допустит ошибку специалист, измеряющий температуру зерна.
3. Материал. Понятно, что алюминий легче, чем сталь, именно поэтому из “крылатого металла» и производятся пробоотборники для извлечения образов зерна и семян. Последние кстати диаметром 30-50 мм опускать значительно сложнее из-за сопротивления, поэтому они комплектуются сменными металлическими ручками.

Вот они, противоречия – нужна и жесткость и легкость и малый вес.

Как правильно делать замеры температуры ?

По глубине

Штанга термометра погружается в зерно на разные глубины по следующему алгоритму:

По площади

Поверхность условно визуально делят на квадраты, каждый площадью 100 кв.м. Конечно приблизительно. С дальномером или рулеткой ходить не нужно.
В каждом квадрате (ничего страшного, если это будет прямоугольник), термощупы вводятся в зерно в 5-ти контрольных точках при соблюдении следующих условий:

• эти точки должны быть удалены от условных краев на расстояние от двух до трех метров;
• в каждой точке замеры проводятся на трех глубинах.

Важный момент !

При каждом последующем измерении, необходимо держать перед глазами, предыдущие результаты.
♦ Во-первых, это позволяет сразу установить негативный тренд, если например с каждым десятком метров температура повышается - понятно направление дальнейшего движения.
♦ Во-вторых, проблемному, “более теплому” участку, следует уделить больше времени.

В таких случаях, необходимо локализовать максимально точно зону с повышенной температурой, промеряя дистанционным термометром, и все более сокращая расстояние между контрольными точками.
Говоря языком математики, ищется экстремум. Впрочем, если результаты нанести на график, а это желательно сделать, то сразу станет ясна картина распределения температур на площади.
Да, локализация проблемы и более “плотное” измерение потребует трудозатрат, прежде всего времени, но это окупится принятием важных решений.

Например, отметим одно технологическое действие, от периодичности которого также напрямую зависит и влажность и температура: вентилирование зерновыми аэраторами, чтобы зерно “дышало”, и сквозь слои проходил воздух.

Как при отборе проб, так и контроле температуры, следует удаляться от “критических мест”, к которым относятся:

• стены элеватора;
• нагреваемая солнечная сторона.

Это опять же влияет на достоверность числовой выборки температуры.

Ориентировочный график следующий.
Для зерна нового урожая в течение 3–х месяцев с момента закладки на хранение (пока стабилизируется температура и станут понятные тенденции):

После 3-х месяцев:

3 главных недостатка ручного метода

1. Долго. Процедура только на одном объекте занимает 40-60 минут.
2. Человеческий фактор. Сотрудник, если за ним нет контроля, отсутствует опыт или просто работник нерадивый, он может сократить количество контрольных точек или погружать термощуп для зерна на меньшую глубину. И будет получена не достоверная информация. А чем чреваты безответственное отношение к измерению температуры, мы писали выше. Кстати в далекие времена, когда зерно везли на деревянных парусниках, они просто сгорали в открытом море. Причина та же - зерно согрелось и загорелось.
3. Необходимость записывать данные. Или сохранять их в электронном виде. И если цифр несколько десятков, то легко ошибиться. Массив данных получается солидный - достаточно перемножить количество контрольных точек на разные глубины. Особенно если за день это не один, а пятый или десятый объект.

Для автоматизации элеватора, сведения до нуля влияния перечисленных недостатков, рекомендуется использовать системы термометрии элеваторов Агролог. Да, цена высокотехнологичного оборудования для автоматизации элеваторов значительно выше, но и функциональность возрастает на порядок.

Советы по работе

1. Берегите датчик температуры

   
   Как только окончание прибора для измерения температуры зерна погружается буквально на пару миллиметров, далее зрительно контролировать, с чем столкнется датчик в глубине зернового слоя, не представляется возможным. Поэтому с насыпями небольшой глубины, нужно работать очень аккуратно, чтобы избежать удара и не повредить термоштангу. Хотя конечно наконечники, принимающие на себя силовые воздействия и выдерживающие осевое давление, выдерживают все процедуры - они на это расчитаны.

2. Как правильно погружать

   Учитывая, что диаметр термощупа составляет всего 0,5 % от длины металлической штанги или проще говоря, это объект легко изгибаемый, прибор можно повредить, если неопытный сотрудник в плотной массе зерна при опускании на глубину 1, 2 и более метров качнет влево-вправо, щуп может изогнуться.
   Чтобы облегчить мягкое и глубокое погружение, рекомендуется немного вращать устройство, создавая эффект ввинчивания.

3. Как хранить и транспортировать

   Щуповые термометры при поставке упаковуются в коробки. При хранении следует выбирать место, чтобы сотрудники не зацепились ногами, не упали сами и не повредили прибор.

Дополнительные сведения

Еще раз обратимся к термометрам, только не к щуповым, а к самым обычным для воздуха – жидкостным, стеклянным или электронным.
Желательно знать температуры: воздуха внутри элеватора и зерна, чтобы сопоставить 2 величины, для чего на стенах следует разместить термометры.

Также необходимо периодически отбирать пробы из зернохранилищ для проведения не только исследований при помощи специального оборудования, включая измерение деформации, отмывку клейковины, определения числа падения, стекловидности, натуры зерна, но и проводить органолептическую оценку по визуальным параметрам: запах, цвет, блеск, плотность, сорность, зараженность вредителями.