RU2621020C1 - Method for assessing grain surface contamination degree - Google Patents

Method for assessing grain surface contamination degree Download PDF

Info

Publication number
RU2621020C1
RU2621020C1 RU2016109146A RU2016109146A RU2621020C1 RU 2621020 C1 RU2621020 C1 RU 2621020C1 RU 2016109146 A RU2016109146 A RU 2016109146A RU 2016109146 A RU2016109146 A RU 2016109146A RU 2621020 C1 RU2621020 C1 RU 2621020C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grain
grains
contamination
areas
surface contamination
Prior art date
Application number
RU2016109146A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Феликс Яковлевич Рудик
Сергей Аркадьевич Богатырев
Алексей Алексеевич Морозов
Лариса Юрьевна Скрябина
Сергей Григорьевич Рихель
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова"
Priority to RU2016109146A priority Critical patent/RU2621020C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2621020C1 publication Critical patent/RU2621020C1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02B—PREPARING GRAIN FOR MILLING; REFINING GRANULAR FRUIT TO COMMERCIAL PRODUCTS BY WORKING THE SURFACE
    • B02B1/00—Preparing grain for milling or like processes
    • B02B1/08—Conditioning grain with respect to temperature or water content

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: method for assessing the grain surface contamination degree includes detecting the dislocations of single contamination areas lying in the grooves of grains, measuring the areas of grain microcontamination by means of a measuring digital microscope, and determining the total area of single surface contamination areas in a test sample of grains based on the perimeters of their contours. The ratio of the contaminated area to the total surface area of grains of the average initial sample is determined as percentage. Wherein the layer thickness of the single contamination areas is additionally determined, and the grain surface contamination degree is expressed as the percentage of the product of the total area of the single areas by the average value of the surface contamination layer thickness to the volume of grains of the average initial sample.
EFFECT: improving the assessment accuracy.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к послеуборочной обработке зерна и может быть использовано на мукомольных предприятиях при подготовке зерна к помолу.The invention relates to post-harvest processing of grain and can be used at flour mills in the preparation of grain for grinding.

Известен способ определения степени повреждения поверхности зерен, описанный в методике, взятой в качестве аналога в патенте №2536061. Степень повреждения поверхности зерен определяют при помощи измерительного микроскопа, которым замеряют площадь нарушенной поверхности зерна. Степень травмирования выражают в процентах поврежденной площади к суммарной площади зерна средней исходной пробы.A known method of determining the degree of damage to the surface of the grains, described in the technique, taken as an analogue in patent No. 2536061. The degree of damage to the surface of the grains is determined using a measuring microscope, which measures the area of the broken surface of the grain. The degree of injury is expressed as a percentage of the damaged area to the total grain area of the average initial sample.

Недостатком способа является низкая точность измерения площади единичных участков загрязнений.The disadvantage of this method is the low accuracy of measuring the area of individual sections of pollution.

Прототипом является способ, описанный в методике определения загрязнений зерна (статья Рудика Ф.Я., Моргуновой Н.Л., Савельева И.Ф. «Методика определения загрязнений зерна исследованием состояния микроплощадей» в сборнике Технология и продукты здорового питания: Материалы VII Международной научно-практической конференции. - Саратов, Буква, 2013. - С. 107-109). В известном способе площади участков загрязнений вычислялись, исходя из периметров их контура, полученных с помощью компьютерной программы трехмерного моделирования Компас V9, по снимкам, сделанным электронным микроскопом.The prototype is the method described in the methodology for determining grain pollution (article by Rudik F.Ya., Morgunova N.L., Savelyeva I.F. “Methodology for the determination of grain pollution by studying the state of micro-areas” in the collection Technology and Healthy Food Products: Materials of the VII International Scientific -practical conference .-- Saratov, Letter, 2013 .-- S. 107-109). In the known method, the areas of contaminated sites were calculated based on the perimeters of their contour, obtained using the computer program three-dimensional modeling Compass V9, according to pictures taken by an electron microscope.

Недостатком прототипа является то, что он не позволяет объективно оценить степень загрязненности поверхности зерна, которая рассчитывалась, только исходя из количественного соотношения суммарных площадей загрязнений на поверхности зерна до и после очистки, без учета глубины залегания загрязнений в бороздке и толщины слоя единичных участков загрязнений.The disadvantage of the prototype is that it does not allow to objectively assess the degree of contamination of the grain surface, which was calculated only on the basis of the quantitative ratio of the total areas of pollution on the grain surface before and after cleaning, without taking into account the depth of pollution in the groove and the layer thickness of individual sections of pollution.

Технической задачей изобретения является уменьшение трудоемкости процесса измерений и повышение точности определения степени загрязненности поверхности зерна.An object of the invention is to reduce the complexity of the measurement process and improve the accuracy of determining the degree of contamination of the grain surface.

Техническим результатом является повышение точности определения поверхностной загрязненности зерна за счет учета толщины слоя единичных участков загрязнений, полученной аппроксимацией.The technical result is to increase the accuracy of determining the surface contamination of grain by taking into account the thickness of the layer of individual sections of contaminants obtained by approximation.

Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что в известном способе оценки степени поверхностной загрязненности зерна, включающем выявление дислокаций единичных участков загрязнений, залегающих в бороздках зерен, измерение площадей микрозагрязнений зерна при помощи измерительного цифрового микроскопа, определение суммарной площади единичных участков поверхностных загрязнений у пробной выборки зерен, исходя из периметров их контура, и определение отношения загрязненной площади к суммарной поверхностной площади зерен средней исходной пробы, согласно изобретению дополнительно определяют толщину слоя единичных участков загрязнений, а степень загрязненности поверхности зерна выражают процентным отношением произведения суммарной площади единичных участков на среднее значение толщины слоя поверхностных загрязнений к объему зерен средней исходной пробы, при этом среднее значение толщины слоя единичных участков загрязнений рассчитывают по формуле:The technical problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the known method for assessing the degree of surface contamination of grain, including the detection of dislocations of single sections of contaminants lying in the grooves of grains, measuring the areas of microcontaminants of grain using a measuring digital microscope, determining the total area of single sections of surface contaminants at a test sample of grains, based on the perimeters of their contour, and determining the ratio of the contaminated area to the total surface the grain flakes of the average initial sample, according to the invention, additionally determine the thickness of the layer of individual sections of contaminants, and the degree of contamination of the grain surface is expressed as a percentage of the product of the total area of individual sections by the average value of the thickness of the layer of surface pollution to the volume of grains of the average initial sample, while the average value of the thickness of the unit layer sites of pollution calculated by the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где

Figure 00000002
- среднее значение толщины слоя единичных участков загрязнений, мм;Where
Figure 00000002
- the average value of the thickness of the layer of individual sections of pollution, mm;

Figure 00000003
- суммарная площадь единичных i-х участков поверхностных загрязнений, залегающих в бороздке зерна, мм2;
Figure 00000003
- the total area of individual i-x sections of surface contamination occurring in the groove of the grain, mm 2 ;

a и b - коэффициенты корреляции. a and b are the correlation coefficients.

Отличием предлагаемого способа от прототипа является то, что степень поверхностной загрязненности зерна выражают процентным отношением произведения суммарной площади единичных участков на среднее значение толщины слоя поверхностных загрязнений зерен к объему зерен средней исходной пробы, при этом среднее значение толщины слоя единичных участков загрязнений рассчитывают по формуле:The difference between the proposed method and the prototype is that the degree of surface contamination of grain is expressed as a percentage of the product of the total area of individual sections by the average value of the thickness of the layer of surface contamination of grains to the volume of grains of the average initial sample, while the average value of the thickness of the layer of individual sections of contamination is calculated by the formula:

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где

Figure 00000005
- среднее значение толщины слоя единичных участков загрязнений, мм;Where
Figure 00000005
- the average value of the thickness of the layer of individual sections of pollution, mm;

Figure 00000006
- суммарная площадь единичных i-х участков поверхностных загрязнений, залегающих в бороздке зерна, мм2;
Figure 00000006
- the total area of individual i-x sections of surface contamination occurring in the groove of the grain, mm 2 ;

a и b - коэффициенты корреляции. a and b are the correlation coefficients.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

При подготовке зерна к помолу выборка в виде средней исходной пробы из 25 зерен пшеницы сорта «Саратовская 29» подвергалась визуальному анализу загрязненности в труднодоступных биологических зонах при 10-ти кратном увеличении на цифровом микроскопе с дисплеем Bresser Junior DM400. Площади выявленных микроскопом единичных участков загрязнений определялись оцифровыванием, исходя из параметров их контура, выведенных типовой компьютерной программой трехмерного моделирования Компас 3D V15 с использованием цифрового аппаратного комплекса. Выведенные на монитор численные значения всех находящихся на поверхности зерна единичных участков загрязнений суммировались. Затем расчетным путем без трудоемких замеров, связанных с необходимостью получения поперечного шлифа зерна в месте залегания минеральных загрязнений, по эмпирической формуле (1) определялось среднее значение толщины слоя единичных участков загрязнений. Коэффициенты корреляции, полученные методом аппроксимации, исходя из предположения, что толщина слоя связана с площадью поверхности загрязнения обратно пропорциональной линейной зависимостью, принимались равными: a=69,64; b=1,1714. Далее путем умножения суммарной площади единичных участков загрязнений на среднее значение толщины слоя поверхностных загрязнений определялся объем загрязнений, который определялся как частное от деления массы на плотность зерен средней исходной пробы. Таким образом, определялась в процентах уточненная по сравнению с известной методикой, основанной на учете только поврежденных площадей, степень поверхностной загрязненности. Если полученное численное значение степени поверхностной загрязненности превышало допустимые 5%, то принималось решение о дополнительной очистке партии зерна.When preparing grain for grinding, a sample in the form of an average initial sample of 25 grains of wheat of the Saratovskaya 29 variety was subjected to visual analysis of contamination in hard-to-reach biological zones at 10-fold magnification using a Bresser Junior DM400 digital microscope with a display. The areas of individual sections of contaminants detected by a microscope were determined by digitization, based on the parameters of their contour, deduced by a typical computer program for three-dimensional modeling Compass 3D V15 using a digital hardware complex. The numerical values displayed on the monitor for all individual sections of contamination located on the grain surface were summarized. Then, by calculation without laborious measurements associated with the need to obtain a transverse section of grain in the place of occurrence of mineral contaminants, the average value of the thickness of the layer of individual contamination sections was determined by empirical formula (1). The correlation coefficients obtained by the approximation method, based on the assumption that the layer thickness is inversely proportional to the linear dependence of the surface area of the pollution, were taken equal to: a = 69.64; b = 1.1714. Then, by multiplying the total area of individual sections of pollution by the average thickness of the surface pollution layer, the volume of pollution was determined, which was determined as the quotient of dividing the mass by the grain density of the average initial sample. Thus, the percentage of surface contamination specified in terms of refinement compared to the known method, based on accounting only for damaged areas, was determined. If the obtained numerical value of the degree of surface contamination exceeded the permissible 5%, then a decision was made on additional cleaning of the grain batch.

Пример. Способ осуществляли на аппаратном комплексе микроскоп-компьютер в условиях кафедры «Технологии продуктов питания» Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова. Степень загрязненности зерна определялась с учетом толщины слоя загрязнений (согласно изобретению) и без ее учета (согласно прототипу).Example. The method was carried out on a hardware complex microscope-computer in the conditions of the department "Food Technology" of the Saratov State Agrarian University. N.I. Vavilova. The degree of contamination of the grain was determined taking into account the thickness of the layer of pollution (according to the invention) and without it (according to the prototype).

Результаты сравнительных оценок степеней загрязненности по известной и предлагаемой методикам приведены в таблице.The results of comparative assessments of the degree of pollution by known and proposed methods are shown in the table.

Figure 00000007
Figure 00000007

Результаты, приведенные в таблице, показали, что значения, полученные, исходя из объемов загрязнений, более объективные. Так, доля загрязнений, полученная согласно рекомендациям прототипа, исходя из соотношения площадей засоренных участков бороздки и поверхности зерна, находится для опытной партии в интервале 2,982…3,976%, что меньше рекомендуемого допустимого значения в 5%, т.е. необходимость в дополнительной очистке отпадает. Однако согласно предлагаемой в способе методике, основанной на соотношении объемов загрязнений и зерна, уточненная степень загрязненности той же партии зерна составила 4,643…6,19%, т.е. верхнее значение интервала превышает критическое, поэтому зерно перед помолом необходимо подвергнуть дополнительной очистке.The results shown in the table showed that the values obtained based on the volume of pollution are more objective. So, the proportion of contaminants obtained according to the recommendations of the prototype, based on the ratio of the areas of clogged sections of the grooves and the surface of the grain, is for the experimental batch in the range of 2.982 ... 3.976%, which is less than the recommended acceptable value of 5%, i.e. no further cleaning is necessary. However, according to the method proposed in the method, based on the ratio of the volumes of contaminants and grain, the specified degree of contamination of the same batch of grain was 4.643 ... 6.19%, i.e. the upper value of the interval exceeds critical, so the grain must be subjected to additional cleaning before grinding.

Применение математического инструментария в сочетании с типовой компьютерной программой трехмерного моделирования позволит исключить риски в принятии необоснованных решений при подготовке зерна к помолу.The use of mathematical tools in combination with a typical computer program for three-dimensional modeling will eliminate the risks of making unreasonable decisions when preparing grain for grinding.

Claims (5)

Способ оценки степени загрязненности поверхности зерна, включающий выявление дислокаций единичных участков загрязнений, залегающих в бороздках зерен, измерение площадей микрозагрязнений зерна при помощи измерительного цифрового микроскопа, определение суммарной площади единичных участков поверхностных загрязнений у пробной выборки зерен, исходя из периметров их контура, и определение отношения загрязненной площади к суммарной поверхностной площади зерен средней исходной пробы, отличающийся тем, что дополнительно определяют толщину слоя единичных участков загрязнений, а степень поверхностной загрязненности зерна выражают процентным отношением произведения суммарной площади единичных участков на среднее значение толщины слоя поверхностных загрязнений к объему зерен средней исходной пробы, при этом среднее значение толщины слоя единичных участков загрязнений рассчитывают по формуле:A method for assessing the degree of contamination of the grain surface, including the identification of dislocations of individual sections of contaminants lying in the grooves of grains, the measurement of areas of microcontaminations of grain using a digital digital microscope, the determination of the total area of single sections of surface contaminants in a test sample of grains, based on the perimeters of their grains, and the determination of the ratio contaminated area to the total surface area of grains of the average initial sample, characterized in that it further determine the thickness well layer of the unit areas of pollution, and the degree of surface contamination of grain expressed a percentage of the product of the total area of the unit areas by the average layer thickness of surface contamination to the volume of the grains the average initial sample, the mean value of the thickness of individual layer contamination portions calculated by the formula:
Figure 00000008
Figure 00000008
 где
Figure 00000009
- среднее значение толщины слоя единичных участков загрязнений, мм;Where
Figure 00000009
- the average value of the thickness of the layer of individual sections of pollution, mm;
Figure 00000010
- суммарная площадь единичных i-х участков поверхностных загрязнений, залегающих в бороздке зерна, мм2;
Figure 00000010
- the total area of individual i-x sections of surface contamination occurring in the groove of the grain, mm 2 ; a и b - коэффициенты корреляции. a and b are the correlation coefficients.
RU2016109146A 2016-03-14 2016-03-14 Method for assessing grain surface contamination degree RU2621020C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109146A RU2621020C1 (en) 2016-03-14 2016-03-14 Method for assessing grain surface contamination degree

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109146A RU2621020C1 (en) 2016-03-14 2016-03-14 Method for assessing grain surface contamination degree

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2621020C1 true RU2621020C1 (en) 2017-05-30

Family

ID=59032418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016109146A RU2621020C1 (en) 2016-03-14 2016-03-14 Method for assessing grain surface contamination degree

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2621020C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU836571A1 (en) * 1977-06-09 1981-06-07 Одесский Технологический Институтпищевой Промышленности Им. M.B.Ломоносова Grain quality control device
RU2257703C1 (en) * 2004-02-24 2005-08-10 Челябинский государственный агроинженерный университет (ЧГАУ) Method for determining of mechanical microdamages in grain batches upon harvesting of yield by combines
RU2321458C1 (en) * 2006-07-28 2008-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Восточно-Сибирский государственный технологический университет Method for preparing of rye and wheat grain for processing
RU141853U1 (en) * 2013-03-05 2014-06-20 Дмитрий Викторович Салыхов GRAIN SURFACE TREATMENT DEVICE
RU2536061C1 (en) * 2013-08-28 2014-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Казанский ГАУ) Determination of mechanical damages in grain

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU836571A1 (en) * 1977-06-09 1981-06-07 Одесский Технологический Институтпищевой Промышленности Им. M.B.Ломоносова Grain quality control device
RU2257703C1 (en) * 2004-02-24 2005-08-10 Челябинский государственный агроинженерный университет (ЧГАУ) Method for determining of mechanical microdamages in grain batches upon harvesting of yield by combines
RU2321458C1 (en) * 2006-07-28 2008-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Восточно-Сибирский государственный технологический университет Method for preparing of rye and wheat grain for processing
RU141853U1 (en) * 2013-03-05 2014-06-20 Дмитрий Викторович Салыхов GRAIN SURFACE TREATMENT DEVICE
RU2536061C1 (en) * 2013-08-28 2014-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО Казанский ГАУ) Determination of mechanical damages in grain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104256882A (en) Method for measuring proportion of reconstituted tobacco in cut tobacco on basis of computer vision
Aggarwal et al. Aspect ratio analysis using image processing for rice grain quality
EP4332890A3 (en) Methods and systems for the quantitative measurement of internal defects in as-cast steel products
CN104198325A (en) Method for measuring ratio of cut stem to cut tobacco based on computer vision
ATE514955T1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR EVALUATION OF THE DEGREE OF SURFACE CONTAMINATION OF A MEDIUM/HIGH VOLTAGE OUTDOOR INSULATOR
Romano et al. 2D structural imaging study of bubble evolution during leavening
RU2621020C1 (en) Method for assessing grain surface contamination degree
CN107991307B (en) Automatic detection device and method for surface cracks of soft material
RU2515009C1 (en) Method of determining coefficient of heterogeneity of mixture of hard-to-separate granular materials
Baatjies et al. Baker's allergy and asthma-a review of the literature: allergies in the workplace
KR101224477B1 (en) Quantitative evaluation of scratch-induced damages on polymeric and coating materials
CN108535295B (en) A method of steel Dislocations density is measured using EBSD
RU2409425C1 (en) Method of determining concentration of magneto-susceptible admixtures in fluids
CN107917914B (en) Method for evaluating mixing uniformity of formula components in formula tobacco shreds in cigarette processing industry
KR101492254B1 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method for quality control
Raadsma et al. Fleece rot and body strike in Merino sheep. IV. Experimental evaluation of traits related to greasy wool colour for indirect selection against fleece rot
CN104198491B (en) Based on expansive cut tobacco ratio measuring method in the tobacco shred of computer vision
Barreca et al. Assessment of flooring slipperiness for food industry buildings
MX2021009253A (en) Method and device for detecting and adjusting decorative colour formulations in alignment with the visual perception of texture characteristics.
Wang et al. Objective measurement of bread crumb texture
Merga Measuring and analysis of plant diseases
KR101614992B1 (en) Method for inspecting inner defects of steel
Aghayeghazvini et al. Determining percentage of broken rice by using image analysis
TWI447388B (en) Method for detecting wear of shovel tool
RU2629652C1 (en) Method of estimation of quality of shungite raw material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180315