Контроль температуры зерна ручными термощупами

Posted by   oratorslova Гончаров Сергей
20/02/2019

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 (определяется лабораторным прибором ПЧП).

Как следствие, сроки хранения зерна радикально сокращаются, партия может перейти в пониженный класс, с финансовыми потерями для сельхозпроизводителей.

В самом худшем случае существует риск самовозгорания при повышении температуры до 70-80°С, пожар с порчей основных фондов элеватора

пожар в элеваторе

Содержание влаги в зерновых культурах определяется в лабораторных условиях: сушильным шкафом, весами или прямо на месте – переносными влагомерами зерна.

А как измерять температуру зерна ?

  1. Как устроена термоштанга ?
  2. Как правильно делать замеры температуры ?
  3. 3 главных недостатка ручного метода измерения температуры зерна
  4. Советы по работе
  5. 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 как в зерновых влагомерах или ждать целый час при лабораторном анализе, пока шкаф не разогреется и не просушит образец.

Закрывая тему исследования зерна в лабораториях, отметим, еще один важный момент.
В отличие от белка, влаги, золы, клейковины, других параметров качества зерна, которые при транспортировке от поля или элеватора в закрытой лабораторной посуде сохраняются практически в неизменном виде, с температурой так не получится – ее значение может изменяться в разы быстрее.

Отсюда 2 обязательных требования
  1. Измерять температуру зерна необходимо исключительно на месте.
  2. Погружать термометр для зерна 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 зерна производятся на длину 2-3 метра.

А снаружи почему нельзя ?
Поверхностный слой, впрочем это касается не только зерна, а и например почвы, что покажет соответствующий щуповой влагомер для грунта, подсушен - это раз и с температурой почти равной окружающей среде - это два.

А ведь в глубине все совсем по другому !

Поэтому термощупы изготавливаются производителем оборудования для элеваторов и зерновых лабораторий длиной 2-3 метра

Как устроена термоштанга ?

цифровая термоштанга для зерна
Измерительный прибор представляет собой цифровой термометр, дисплей которого расположен на торце термо щупа для зерна, 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 диаметр штанги должен быть у щупа для зерна ?

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.

щуповой термометр для замеров температуры зерна на глубине
А вот производитель лабораторного оборудования должен найти оптимальное решение среди противоречивых требований.

  1. Вес щупового измерителя температуры. 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:

Высота насыпи Глубина
<3 метров 0,5+1,5-2,5 метра
>3 метров через каждый метр

По площади

Поверхность условно визуально делят на квадраты, каждый площадью 100 кв.м. Конечно приблизительно. С лазерным дальномером или рулеткой ходить не нужно.

Процедура очень похожа на методику, изложенную в ГОСТ 13586.3-83 при отборе проб зерна удлиненными пробоотборниками –  от автоматических до копьевидных и мешочных щупов.

В каждом квадрате (ничего страшного, если это будет прямоугольник), термо щупы 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 температуры зерна, 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.

Возможно это первый “звоночек” самосогревания

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.

 

зерновой вентилятор - оборудование для элеватора
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 для измерения влажности, 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.

Как часто проверять температуру зерна ?

Ориентировочный график следующий.

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

Зерно Периодичность измерения
Сухое и средней сухости Раз в два дня
Сырое и влажное Каждый день

После 3-х месяцев:

Зерно Температура
>10°С От 0 до 10°С <0°С
Сухое и средней сухости 2 раза в 10 дней 1 раз в 10 дней
Влажное 1 раз в 2 дня 2 раза в 10 дней 1 раз в 10 дней
Сырое Каждый день 1 раз в 2 дня 2 раза в 10 дней

 


3 главных недостатка ручного метода измерения температуры зерна


  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.

 

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

 

Советы по работе
  1. Берегите датчик температуры

    датчик, измеряющий температуру зерна
    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. Этот же совет касается и пробоотборников, но для них есть решение – сменные наконечники, металлические или пластмассовые, принимающие на себя ударные воздействия и выдерживающие осевое давление.

  2. Как правильно погружать термометр

    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 для зерна, 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.

Если без повышения температуры воздуха, зерно нагревается - на отдельных участках и целиком, это требует пристального внимания.

Также необходимо периодически отбирать пробы из зернохранилищ для проведения не только лабораторных 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.

Недавнее

Лабораторное и технологическое оборудование, материалы.