Измерение влажности зерна

Однако этот способ имеет существенный недостаток, который ограничивает использование способа - размол зерновых в емкостном датчике возможен с помощью мельницы с электроприводом с высокой скоростью оборотов.

Поэтому в процессе размола повышается температура размалываемого зерна и датчика с мельницей, что вызывает неконтролируемые потери влаги, т.е. резкое повышение погрешности измерения влажности.

Например, эксперименты, проведенные при температуре окружающего воздуха и зерна пшеницы 17-21 ° С показали, что температура размолотого зерна и датчика с мельницей в процессе размола первого образца пшеницы повысилась до 30 ° С, второго - (с температурой 27-28 ° С) до 34-35 ° С, а третьего образца в том же датчике (с температурой 30-32 ° С) до 40-42 ° С. Устранение этого недостатка в предложенном способе достигается тем, что образец зерна с постоянной массой помещается в емкостной датчик с мельницей, предварительно охлажденный до температуры 5-8 ° С, при этом масса навески пробы контролируемого зерна и датчика с мельницей и материал датчика с мельницей выбраны при условии выполнения неравенства где Т 0 - температура датчика с мельницей до помещения в него контролируемого зерна; Т 1 - температура контролируемого зерна до размола; Т 2 - температура контролируемого зерна после размола в случае неохлажденного датчика с мельницей; Т 3 - конечная температура контролируемого зерна после размола и датчика с мельницей; D Т 1 = Т 2 - Т 1 - повышение температуры зерна в результате размола; D Т 2 = Т 2 - Т 3 - понижение температуры зерна в процессе размола в предварительно охлажденном датчике с мельницей; С 1 , С 2 - удельная теплоемкость контролируемого зерна и материала датчика с мельницей; m 1 , m 2 - масса пробы зерна и датчика с мельницей соответственно.

Предварительное охлаждение датчика с мельницей до температуры Т 0 - 5-8°С, соответствующий подбор масс пробы контролируемого сыпучего материала m 1 , датчика т 2 и материала датчика с удельной теплоемкостью С 2 обеспечивает то, что в процессе размола температура материала Т 3 получается ниже, чем первоначальная температура пробы контролируемого материала Т 1 , Т 3 1 . Это означает, что в процессе размола проба зерна не нагревается, а наоборот, ее температура понижается, что предотвращает потери влаги в процессе размола и устраняет один из существенных составляющих погрешности измерения влажности. В действительности в процессе размола внутренняя энергия пробы контролируемого зерна увеличивается за счет кинетической энергии размалывающего ножа.

Температура пробы контролируемого зерна повышается.

Количество теплоты, полученное зерном при размоле, составит где D Т 1 = Т 2 - Т 1 В процессе размола в охлажденном датчике происходит теплообмен между пробой зерна и охлажденным датчиком, при этом внутренняя энергия, выделенная при охлаждении пробы зерна, расходуется на нагревание датчика с мельницей.

Количество теплоты, отданное зерном при размоле, будет Количество теплоты, полученное охлажденным до температуры 5-8°С датчиком с мельницей при теплообмене в процессе размола контролируемого зерна, составит Очевидно Q 2 = Q 3 . отсюда понижение температуры зерна в процессе размола в охлажденном датчике , когда т 1 , С 2 , т 2 , Т 0 выбраны соответствующим образом т.е. Т 3 1 и в процессе размола температура зерна понижается.

Способ осуществляется с помощью влагомера зерна повышенной точности ВЗПТ-1. Масса пробы зерна т 1 = 0,025 кг. Масса датчика М = 1,5 кг, материал - сталь-3 (С 2 = 460 Дж/ кг.К ; С 1 - удельная теплоемкость пробы зерна, точное измерение затруднительно). Поэтому величина температуры Т 0 = 5-8°С = 278-281°К охлаждения датчика выбрана экспериментальным путем с таким расчетом, что в пределах практически возможной температуры контролируемого зерна от 5 до 35 ° С удовлетворилось вышеприведенное неравенство. На рисунке показан емкостный датчик, реализующий способ. Он состоит из корпуса измерительной камеры, дно которой представляет собой электрод 1 нулевого потенциала конденсатора - емкостного датчика, электрода высокого потенциала (потенциальный электрод) 2, крышки 3 изоляционного (фторопластового) цилиндра 4, на котором крепится потенциальный электрод 2, ножа 5 и термодиода 6. Между электродами 1 и 2 помещен контролируемый материал - шрот зерна 7; корпус датчика 8; направляющий зерна 9; подшипник 10. Емкостной датчик с размалывающим устройством Способ осуществляется следующим образом: за час до начала измерения два вышеуказанных датчика помещаются в холодильник типа ' Морозко ', в котором установлена температура 5-8 ° С. Из контролируемого зерна берется проба массой 25 г и помещается в вынутый из холодильника первый емкостный датчик; измельчающий механизм (нож) 5 датчика присоединяется к электроприводу, который включается в течение 20 с и контролируемая проба зерна размалывается. После этого крышка 3 спускается усилием специального пресса до упора, при этом размолотый контролируемый материал (трот зерна) 7 уплотняется между электродами 1 и 2 до постоянного объема.