PL179488B1 - Urządzenie do pomiaru wilgotności i temperatury sypkich materiałów roślinnych, zwłaszcza ziarna - Google Patents

Abstract

Urządzenie do pomiaruwilgotności i temperatury sypkich materiałów roślinnych, zwłaszcza ziarna, składające się z trzonu i osadzonej na tym trzonie głowicy pomiarowej zawierającej czujnik wilgotności względnej i czujnik temperatury połączone przewodami z miernikiem, znamienne tym, że głowica (1) posiada obudowę (7) w kształcie naczynia zamkniętego od góry klinowym wieczkiem (8), a boczna ściana tej obudowy jest perforowana, przy czym otwory (9) perforacji są zamknięte od wewnątrz siatką (10), natomiast trzon (2) posiada wewnątrz otwór i wyposażony jest, w tylnej części, w nasadkę (12), spod której wyprowadzonyjest przewód (5), rękojeść (11) i urządzenie wysysające (13), którego wlot ssawny połączony jest z końcem trzonu (2)

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do pomiaru wilgotności i temperatury sypkich materiałów roślinnych, zwłaszcza ziarna.

Przechowywanie i magazynowanie a także odbiór materiałów roślinnych wymagają określenia parametrów charakteryzujących stan tych materiałów, w tym głównie wilgotności i temperatury. Wilgotność materiału roślinnego, szczególnie ziarna i nasion, definiowana jako procentowa zawartość wilgoci do całkowitej masy, zależy głównie od wilgotności względnej powietrza i temperatury ale także, zwłaszcza w dużych partiach przechowywanego ziarna zbóż, od różnej wilgotności poszczególnych partii składanego zboża, różnicy wielkości nasion, uszkodzeń mechanicznych, zanieczyszczeń zboża itp.

Znany jest aparat do pomiaru wilgotności i temperatury ziarna i nasion posiadający komorę do której zasypuje się badaną próbkę. Komora o kszałcie cylindrycznym posiada wewnątrz walcowy trzpień, który ze ściankami i zasypanym ziarnem stanowi czujnik pojemnościowy o zmiennej przenikalności elektrycznej dielektryka, którym, w tym przypadku, jest -zasypane ziarno. Pomiaru wilgotności i odczytanie wyniku dokonuje się w zależności od rodzaju ziarna i jego temperatury. Aparat umożliwia pomiar wilgotności zbóż, wyłączenie próbki wsypanej do komory pomiarowej.

Z opisu patentowego Nr PL 57285 znany jest elektryczny czujnik pojemnościowy do pomaru w sposób ciągły wilgotności substancji sypkich, między innymi nasion zbóż i pasz, składający się z ramienia i umieszczonej na tym ramieniu części pomiarowej zaopatrzonej w odizolowane elektrycznie od siebie elektrody pomiarowe połączone do znanego układu pomiarowego pojemności elektrycznej. Ramię tego czujnika, przeznaczonego zasadniczo do pomiaru wilgotności substancji przemieszczających się na transporterach taśmowych, wyposażone jest ponadto w mechanizm regulujący głębokość zanurzenia części pomiarowej w przemieszczającej się substancji oraz wibrator wymuszający drgania.

Inne rozwiązanie, znane z opisu wzoru użytkowego PL nr Ru 38448, dotyczy czujnika do pomiaru wilgotności utworzonego z cylindrycznego perforowanego elementu rurowego i ścian bocznych z materiału izolacyjnego, wewnątrz których zamocowany jest wewnętrzny element ru179 488 rowy. Przestrzeń pomiędzy elementami rurowymi wypełniona jest masą pochłaniającą wilgoć a wewnątrz wewnętrznego elementu rurowego osadzonajest termopara, której jeden z przewodów elektrycznych stanowi przewód łączący wewnętrzny element rurowy ze wskaźnikiem wilgotności. Pomiar wilgotności tym czujnikiem polega na mierzeniu oporności pomiędzy elektrodami, czyli oporności masy pochłaniającej wilgoć znajdującej się na stałe między elementami rurowymi i równoczesnym pomiarze temperatury w przestrzeni pomiarowej. Ten czujnik przeznaczony jest szczególnie do mierzenia wilgotności materiałów budowlanych a w celu przeprowadzenia pomiaru umieszcza się go w badanym materiale w trakcie jego wykonywania albo osadza na czas pomiaru w specjalnie wykonanych otworach. Niedogodnością czujnika jest bardzo duża bezwładność pomiarowa spowodowana długo utrzymującą się różnicą wilgotności mierzonego materiału budowlanego, masy pochłaniającej czujnika i otoczenia.

Urządzenie do pomiaru wilgotności i temperatury sypkich materiałów roślinnych, zwłaszcza ziarna, składające się z trzonu i osadzonej na tym trzonie głowicy pomiarowej zawierającej czujnik wilgotności względnej i czujnik temperatury połączone przewodami z miernikiem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że głowica posiada obudowę w kształcie naczynia zamkniętego od góry klinowym wieczkiem, a boczna ściana tej obudowy jest perforowana, przy czym otwory perforacj i są zamknięte od wewnątrz siatką, która uniemożliwia przedostawanie się nasion do wnętrza głowicy. Trzon posiada wewnątrz otwór i wyposażony jest, w tylnej części, w nasadkę, spod której wyprowadzony jest przewód łączący czujniki z miernikiem, rękojeść i urządzenie wysysające. Wlot ssawny tego urządzenia połączony jest z końcem trzonu i poprzez jego wewnętrzny otwór łączy się z przestrzenią czujników'. Urządzenie wysysające umożliwia wyssysanie z przestrzeni czujników znajdującego się tam powietrza, którego wilgotność względna może być, w początkowej fazie pomiaru, inna niż wilgotność powietrza otaczającego nasiona. W miejsce wyssanego powietrza napływa powietrze z przestrzeni międzyziarnowych o wilgotności takiej samej jak wilgotność ziarna. Umożliwia to szybkie przeprowadzenie pomiaru.

Odmianąwynalazku jest urządzenie składające się z korpusu z osadzonym nań cylindrycznym naczyniem, w którego dnie osadzonajest głowica pomiarowa zawierająca czujnik wilgotności względnej i czujnik temperatury połączone przewodami z miernikiem, charakteryzujące się tym, że głowica pomiarowa posiada obudowę, której otwory zamknięte są siatką uniemożliwiającąprzedostawanie się nasion do wnętrza głowicy. Obudowa głowicy połączonajest od dołu z przewodem rurowym i wyposażona jest w urządzenie wysysające, którego wlot ssawny połączony jest z drugim końcem przewodu rurowego i poprzez jego wewnętrzny otwór łączy się z przestrzenią czujników; Urządzenie wysysające, w tej odmianie wykonania, też przeznaczone jest do wyssania z przestrzeni czujników znajdującego się tam powietrza, którego wilgotność względna może być inna niż wilgotność powietrza zawartego w masie nasion wsypanych do cylindrycznego naczynia.

Urządzenie według wynalazku jest prostej budowy. W swych wariantowych rozwiązaniach umożliwia dokonanie pomiaru wilgotności i temperatury ziarna zbóż w workach, silosach, w środkach transportowych takichjak przyczepy samochodowe i wagony a także małych próbek wsypanych do cylindrycznego naczynia urządzenia. Urządzenie wykonane w postaci z głowicą pomiarową o sadzoną na trzonie może być także instalowane w zbiornikach nasiennych kombajnów zbożowych i w sposób ciągły przekazywać dane dotyczące wilgotności ziarna podczas zbioru. Ten wariant urządzenia może być także instalowany w spichrzach i systematycznie przekazywać dane dotyczące wilgotności i temperatury składowanego ziarna zbóż. Wyposażenie urządzenia w trzon o odpowiedniej długości umożliwia zagłębienie głowicy pomiarowej na żądaną głębokość w warstwę składowanego ziarna. Zastosowanie zasilania bakteryjnego umożliwia prowadzenie pomiarów w dowolnym miejscu.

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie wykonane, zwłaszcza jako przenośne. Figura 2 przedstawia urządzenie - aparat do pomiaru wilgotności używany, zwłaszcza, jako stacjonarny. Figura 3 przedstawia przekrój wzdłużny przez głowicę pomiarową osadzoną na trzonie, a fig. 4 przedstawia przekrój wzdłużny przez naczynie cylindryczne i głowicę w urządzeniu - aparacie.

179 488

Jak pokazano na rysunku fig. 1 i fig. 3 urządzenie składa się z wykonanego z rury trzonu 2, na którego końcu osadzona jest głowica pomiarowa 1. Głowica pomiarowa zawiera czujnik wilgotności względnej 3 i czujnik temperatury 4. Zastosowano pojemnościowy czujnik wilgotności względnej typ RH-03 o parametrach: zakres pomiarowy RH 10 - 95%, temperatura pracy 0 -80 °C, zasilanie 10 -* 36 VDC, sygnał wyjściowy 4 - 20 mA, dokładność pomiaru ± 3%, stabilność temperaturowa 200 ppm, wpływ zmian zasilania ± 0,005%/V. Sygnał wyjściowy posiada linearyzację charakterystyki czujnika. Czujnik zawiera układ elektroniczny przetwornika wilgotności na prąd 4 - 20 mA w systemie dwuprzewodowym. Zastosowano czujnik temperatury: oporowy, platynowy typ Pt 100/S o zakresie pomiarowym -100 - + 500°C, maksymalne ciśnienie stosowania 0,4 Mpa. Obydwa czujniki 3 i 4 połączone sąprzewodem 5 z miernikiem 6. Głowica 1 posiada obudowę 7 w kształcie cylindrycznego naczynia i jest zamknięta od góry wieczkiem 8 posiadającym kształt stożka. Takie zakończenie głowicy umożliwia łatwe wciśnięcie głowicy w warstwę składowanego ziarna zboża. Boczna ściana cylindrycznej obudowy 7 jest perforowana, a otwory 9 perforacji są zamknięte od wewnątrz wkładką siatkową 10 przylutowaną do ścianki obudowy 7. W tylnej części trzonu 2 osadzona jest nasadka 12, pod którą wyprowadzony jest z trzonu 2 przewód eleketryczny 5 łączący czujniki 3 i 4 z miernikiem 6. Dalej na trzonie 2 osadzona jest rękojeść 11 a na jego zakończeniu jest gumowa ssawka 13, której wlot ssawny połączony jest z końcem trzonu 2. Ssawka 13 wyposażona w dwa zawory umożliwia wyssanie powietrza z obszaru czujników 3 i 4 w kierunkach oznaczonych strzałkami na fig. 3 i na jego miejce napłynięcia powietrza z przestrzeni miedzyziarnowych. Wilgotność bezwględna tego powietrza odzwierciedla, dla danej temperatury, wilgotność nasion. Zastosowany miernik 6 może wskazywać wilgotność powietrza i temperaturę w przestrzeni międzyziarnowej, na podstawie których to parametrów odczytuje się z tablic wilgotność nasion danego zboża, bądź sygnały te przetwarzać, według ustalonego algorytmu, a w wyniku wskazywać ostateczną wartość wilgotności ziaren zbóż.

Wariantowe rozwiązanie urządzenia przedstawione na fig. 2 i 4 ma postać aparatu składającego się z korpusu 15 z osadzonym nań cylindrycznym naczyniem 14 i miernikiem 6a zabudowanym w ścianie bocznej tego korpusu. W dnie naczynia 14 osadzona jest głowica pomiarowa la zawierająca czujnik wilgotności względnej 3 i czujnik temperatury 4 połączone przewodem 5 z miernikiem 6a. Głowica 1a posiada obudowę 7a z otworem 9a zamkniętym siatką 10a. Obudowa 7a głowicy 1 a połączonajest od dołu zjednym końcem przewodu rurowego 16 i wyposażona jest w gumową ssawkę 13, której wlot ssawny połączony jest z drugim końcem tego przewodu 16. Takie połączenie ssawki 13 spełnia, że jej wlot ssawny jest połączony z przestrzenią czujników 3 i 4 a wysysane powietrze przemieszcza się w kierunkach oznaczonych na fig. 4 strzałkami. Inny dodatkowy wylot z przewodu 16, którym wyprowadzany jest przewód 5 zamknięty jest i uszczelniony zatyczką 17.

179 488

179 488

L F

Fig.2

179 488

179 488

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do pomiaru wilgotności i temperatury sypkich materiałów roślinnych, zwłaszcza ziarna, składające się z trzonu i osadzonej na tym trzonie głowicy pomiarowej zawierającej czujnik wilgotności względnej i czujnik temperatury połączone przewodami z miernikiem, znamienne tym, że głowica (1) posiada obudowę (7) w kształcie naczynia zamkniętego od góry klinowym wieczkiem (8), a boczna ściana tej obudowy jest perforowana, przy czym otwory (9) perforacji są zamknięte od wewnątrz siatką(l O), natomiast trzon (2) posiada wewnątrz otwór i wyposażony jest, w tylnej części, w nasadkę (12), spod której wyprowadzony jest przewód (5), rękojeść (11) i urządzenie wysysające (13), którego wlot ssawny połączony jest z końcem trzonu (2).
2. 2. Urządzenie do pomiaru wilgotności i temperatury sypkich materiałów roślinnych, zwłaszcza ziarna, składające się z korpusu z osadzonym nań cylindrycznym naczyniem, w którego dnie osadzona jest głowica pomiarowa zawierająca czujnik wilgotności względnej i czujnik temperatury połączone przewodami z miernikiem, znamienne tym, że głowica (la) posiada obudowę (7a), której otwory (9a) zamknięte są siatką (10a), natomiast obudowa (7a) głowicy (la) połączona jest od dołu z jednym końcem przewodu rurowego (16) i wyposażona jest w urządzenie wysysające (13), którego wlot ssawny połączony jest z drugim końcem przewodu rurowego (16).

   * * *