Про стационарные влагомеры зерна компании KETT

С увеличением посевных площадей, ростом объемов реализации зерновой продукции, у зернопроизводителей появляются свободные финансовые ресурсы для оснащения лабораторий современным оборудованием для анализа качества зерна, в том числе высокоточного измерения влажности.

Альтернативный прибор - портативный экспресс влагомер зерна, с которым можно работать прямо в поле, всем хороши, но имеют ограниченную функциональность, например нет модуля определения натуры и относительно небольшое количество калибровок <20.
Своевременный контроль влажности позволяет:

• упредить негативные процессы в зерновой массе – развитие микроорганизмов, насекомых, повышение температуры (контролируется термощупами), ухудшение качества зерна, что влияет на цену, сроки хранения и качество-хлебобулочных, макаронных, кондитерских изделий;
• обнаружить неявные причины, например если в стенке элеватора будет обнаружена трещина и микроклимат внутри зернохранилища выйдет за предельно допустимые нормы.
• на этапе сбора урожая, особенно если сезон выдался дождливым, определить идеальное время для вывода сельхозтехники и обмолота.

Переносные измерители влажности в широком разнообразии представлены в Украине на рынке специализированных приборов для зерновой промышленности, но сегодня мы остановимся о так называемых "гибридных" моделях, одинаково успешно "несущих службу" как в лабораториях, так и на полях, c хорошим балансом "цена - функционал".

Среди таких устройств наиболее популярны, и к этому есть все основании, качественные влагомеры от японской компании Kett. Страна восходящего солнца от нас далеко, но проблемы зернопроизводителей с точными замерами решает успешно.

И портативный и лабораторный влагомер зерна KETT - плюсов много !

На первый взгляд сочетание противоречивое.
Любое стационарное оборудование для лабораторий представляется как нечто громоздкое, потребляющее сотни Ватт и даже киловатты электричества, занимающее много пространства на поверхности мебели и как правило это утверждение не далеко от истины.
Если ближе к зерновой теме, то это инструментарий для классического определения влажности термогравиметрическим методом  с использованием сушильного шкафа.
Представим себе фермера. Точнее скорее всего уполномоченное им лицо, которому нужно за день сделать несколько десятков замеров на участках, расположенных за километры друг от друга.

Все что нужно, чтобы “запустить” измерительный процесс во влагомере, необходимо отмерять нужное количество зерна мерной емкостью, встроенной в крышку, зысыпать, закрутить и выбрать калибровку.
Как видим никакое количество дополнительной посуды, как в условиях лаборатории – разные мерные стаканы, воронки, мензурки, пробирки не нужны.
И это очень хорошо - при перемещениях между объектами, они бы запросто потерялись. Или разбились. Условия работы и измерений на земле всегда более "суровые", чем в кабинете, оснащенным всем необходимым.

Так что по сути, весь комплект зернового влагомера за пределами лаборатории, сводится к двум составляющим – крышке и самому цифровому блоку. Ну и конечно батарейки внутри.
Меньше некуда. Тем более что крышка выполняет еще и роль уплотнителя, а также (farmpro) – измельчителя. Как в поговорке - "все свое ношу с собой".

Портативно-лабораторные влагомеры работают по непрямому методу и могут включать модуль определения натуры и веса зерна (PM-650).
 

Пробоподготовка

Образцы отбираются автоматическими или ручными пробоотборниками, обеспечивающими быстрый забор проб с глубины до 2,5 метров, и важно, чтобы щупы были изготовлены без заусениц и острых элементов, чтобы не повредить засыпаемые во внутреннюю емкость.
Чем еще удобно измерять влажность в лаборатории, в отличие от поля – возможно по максимуму визуально отследить, применяя лупу и удалить все примеси из зерна, а их может быть немало:

Особенности конструкции

Как перемещать и располагать прибор ?

В передней части влагомера можно заметить вертикальную ручку. За нее можно взять его и переместить например с одного стола на другой.
Отличие от переносных приборов, в руке удерживать не нужно.
Все замеры выполняются при установке на горизонтальную поверхность, для чего в нижней части корпуса размещена плоская площадка.
Для управления и индикации служат кнопки и дисплей, эргономично расположенные под углом, чтобы удобнее было нажимать клавиши и наблюдать цифры.

Метод измерения

Два принципа действия:

Второй способ предпочтительней, поскольку зерновки по своим физическим свойствам ближе к полупроводникам, а последние лучше пропускают переменный электрический ток.

Масса зерна имеет такую характеристику как диэлектрическая проницаемость, зависящую от:

1. Веса и объема.
2. Вида и сорта зерновой культуры.
3. Формы.
4. Внутренней структуры (эндосперм, плодовые оболочки, зародыш, алейроновый слой и т.д.).
5. Твердости и плотности.
6. Температуры.
7. Влажности.

Если представить зерновую совокупность как конденсатор, то должны быть обкладки, к которым и подводится переменное напряжение, чтобы электрический ток прошел через образец сыпучего продукта.
Такой парой электродов являются: стенки цилиндической камеры, вертикально стоящий "столбик" по центру.

Теперь предположим, что у нас есть 2 образца: пщеницы и кукурузы, с одинаковой влажностью 10,2 %.
Если в камеру диэлькометрического влагомера засыпать сначала одну пробу зерна, а потом другую, то при одних и тех же характеристиках напряжения: амплитуде, частоте, фазе, то значения мы получим разные ! Что совершенно недопустимо.

Причина в том, что как выше мы отметили, физические, химические, электрические особенности зерен разных культур существенно различаются.
Нужен "персонализированный" подход и для этого потребуются…

Подстройка калибровок

Программное обеспечение имеет такую опцию. Для этого необходимо иметь данные эталонного метода и текущие результаты замеров. Разница показаний это есть значение смещения, которое вводится в память прибора и плюсуется или отнимается во всем диапазоне.

Электрическое питание

Питание от 4-х батареек - то есть устройство достаточно экономично. Потребляемый ток составляет 40 мА. Что не мудрено. Не двигателя, ни других энергоемких элементов здесь нет.
Максимум энергии тратится в момент измерения, когда генератор "просвечивает" образец в камере электрическими волнами. В остальное время напряжение расходуется на питание дисплея, электронных схем и подсветку.

Одновременное определение натуры

В лабораторном измерителе влажности зерновых PM-650 встроены весы, соединенные с камерой, поэтому эта разновидность требует достаточно бережного обращения и аккуратной установки на столешнице.

В комплект поставки входит: мерный пластмассовый стакан, воронка (для удаления остатков зерна, если оно насыпано с горкой).
Эти принадлежности необходимы, чтобы при каждом измерении в камеру засыпался один и тот же объем, вне зависимости от вида зерна.

Для кукурузы, ячменя или пшеницы при одинаковом объеме в стаканчик поместится разное количество отдельных зерновок. Разным будет и вес.

Таким образом, после заполнения зерном емкости, есть все данные для расчета натуры: объем известен, вес измерен.
При нажатии на g/l на дисплее высвечивается текущее значение натуры зерна.

Усреднение

При увеличении числа измерений, показания становятся более достоверными.
Например, в первом образе попадется несколько зернышек, на внешний вид соответствующее нормативам, но с повышенным уровнем фермента альфа-амилазы – увеличен риск прорастания, что пусть на 0,1%, но повлияет на общий результат, поскольку диэлектрическая проницаемость испорченного зерна будет другая.
А в другой пробе таких зерен не будет.
Делаем последовательно несколько замеров и при нажатии на кнопку AVE производится расчет среднего арифметического.

Автоматическая компенсация разниц температур

Вывезен ли влагомер на поле, или наоборот, образцы зерна могут быть транспортированы в лабораторию, не исключена разница температур между влагонатурометром и засыпаемым зерном.
А температура, как мы отмечали, влияет на электропроводность и влажность.
Для компенсации этого не соответствия и предназначен терморезистор, выдающий корректирущее значение, которое автоматически учитывается в итоговом результате.

Хранение

Стационарные измерители влажности занимают немного места, например PM-650 имеет габариты 125×205×215 мм, весят не более 2 кг, поэтому может располагаться на полках лабораторного шкафа или оставаться на пристенном или островном столе.