автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Дифференциальный способ электрических измерений влажности в зерновом производстве

На правах рукописи

Калугин Игорь Владимирович

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ ВЛАЖНОСТИ В ЗЕРНОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Специальность: 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование

в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Высоцкий Лев Ильич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Расстригин Виктор Николаевич, кандидат технических наук, доцент Людин Валерий Борисович

Ведущая организация: ФГУП СНПФ «АГРОПРИБОР» (г. Саратов)

Защита диссертации состоится_2004 г. в_часов на

заседании диссертационного совета Д 220.056.03 при Российском государственном аграрном заочном университете по адресу: 143900, г. Балашиха, ул. Юлиуса Фучика, 1, ауд._

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

И.Е.Карнаухов

2004-4 3

24154

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Концепция развития сельского хозяйства предусматривает дальнейшее увеличение объемов производства зерна. Одной из главных задач, решаемых в этих целях, является уменьшение потерь продукции при ее уборке, обработке, хранении и переработке. Правильная организация перечисленных выше процессов предполагает контроль целого ряда параметров качества, основным из которых является влажность.

К настоящему времени известны многие методы измерения влажности. В зерновом производстве наибольшее распространение получили приборы, реализующие электрические методы. Они отличаются оперативностью, удобством и простотой эксплуатации, имеют малый вес, сравнительно невысокую цену.

Приборы диэлькометрического типа имеют общие ограничения, связанные со сложностью, непредсказуемостью и многообразием электрофизических свойств (ЭФС) исследуемых продуктов. Ни один из известных приборов нельзя использовать одновременно для измерения влажности зерна, отходов зернового производства и почвы.

Цель работы — совершенствование электрических средств измерения влажности в зерновом производстве.

Для достижения поставленной цели сформулированы задачи исследования:

1. Разработать дифференциальный способ электрических измерений влажности и усовершенствовать измерительную схему для оперативного контроля влажности продуктов технологической цепи зернового производства.

2. Теоретически обосновать с экспериментальным подтверждением высокую чувствительность предложенной схемы при измерении влажности продуктов с высокой активной проводимостью.

3. Разработать методику исследования ЭФС продуктов с разделением влияния на электрический сигнал диэлектрической проницаемости, диэлектрических потерь, активной проводимости.

4. Разработать прием одновременного определения влажности и плотности сельскохозяйственных культур без обязательного для электрических измерений выбора режима и дополнительных электромеханических устройств.

Объект исследования - измерительная электрическая схема для определения влажности сыпучих веществ, реализующая дифференциальный способ электрических измерений влажности.

Научная новизна заключается в следующем:

- предложены дифференциальный способ и усовершенствованная электрическая схема для измерения влажности зерна, отходов и продуктов переработки зернового производства, почвы, позволяющие повысить чувствительность таких измерений;

- предложен дифференциально-параметрический прием одновременного измерения влажности и плотности без обязательного для электрических измерений выбора режима;

- предложена методика исследования ЭФС продуктов с разделением влияния на формируемый электрический сигнал диэлектрической постоянной продукта, диэлектрических потерь и активной проводимости.

Практическая значимость проведенных в работе исследований состоит втом,что:

- предложенная электрическая схема позволяет измерять влажность зерна, отходов зернового производства и почвы в достаточных для зернового производства диапазонах и с принятой для этих целей точностью. Вместе с тем ее отличает невысокая стоимость отечественной элементной базы, простота и оперативность измерений;

- результаты исследования ЭФС продуктов зернового производства и предложенная методика этих исследований с разделением влияния на электрический сигнал диэлектрической проницаемости, диэлектрических потерь и активной проводимости полезны и эффективны при разработке и совершенствовании электрических средств измерения влажности;

- результаты выполненных исследований, как теоретических, так и экспериментальных, применимы в других производствах - пищевом, химическом и строительном.

Реализация результатов работы. Образец устройства прошел производственные испытания в сельскохозяйственных и зерноперерабатывающих предприятиях Саратовской области.

Апробация работы. Содержание диссертационной работы и основные результаты докладывались на двух научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Саратовского государственного технического университета (1997,2003) и на Международной научно-практической конференции «Развитие народного хозяйства в Западном Казахстане: потенциал, проблемы и перспективы» при Западно-Казахстанском аграрно-техническом университете (2003).

Публикации..По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 патента РФ на изобретения.

Структура - и. объем работы. Диссертация содержит введение, четыре главы, основные выводы, список использованной литературы и приложение. Работа изложена на 145 стр. машинописного текста, включая 43 рисунка, 17 таблиц, 1 приложение. Список использованной литературы состоит из 89 наименований, в том числе 12 на иностранном языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, изложены научная новизна и практическая значимость, а также сведения о внедрении и апробации работы.

В первой главе выполнен анализ существующих методов и средств измерения влажности различных продуктов и веществ.

Исследованиями в области влагометрии занимались Б.П. Александров, Н.И. Беднов, М.А. Берлинер, И.Ф. Бородин, Е.Б. Величко, В.В. Джемелла, Н.С. Дубров, А.А. Лапшин, П.И. Платонов, Г.Б. Пузрин, Ю.П. Секанов и др.

Абсолютным является термогравиметрический метод, используемый для точных измерений и для градуировки вновь создаваемых средств. Он характеризуется большой длительностью измерений, что ограничивает его применение в технологических процессах зернового производства.

Оперативностью измерений, достаточной точностью и мобильностью отличаются электрические методы, основанные на зависимости электрического сигнала от влажности. Наиболее широко применяются в зерновом производстве приборы диэлькометрического типа. Здесь влажность определяется через влияние на электрический сигнал диэлектрической проницаемости продукта, его активной проводимости и диэлектрических потерь. Эти величины характеризуют ЭФС продукта и, кроме влажности, зависят от ряда факторов - уплотненности, температуры, наличия примесей.

В практике мобильных и оперативных измерений затруднительно, а в большинстве случаев невозможно разделить влияние активной проводимости, диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости на результат измерений. Все дорогостоящие и осложняющие конструкцию приборов и процесс измерений технические решения не дают непогрешимых результатов. Эти обстоятельства требуют градуировки приборов на конкретные виды продуктов при различных температурах, уплотнениях, примесях, увлажненностях. Недостатком электрических методов является также низкая чувствительность измерений при малых активных сопротивлениях анализируемого продукта.

На основе проведенного анализа методов и средств измерений влажности сформулирована цель работы и задачи исследований.

Во второй главе выполнено обоснование выбора направления исследований по совершенствованию электрических средств измерения влажности в зерновом производстве, описаны дифференциальный способ измерения влажности и электрическая схема, его реализующая, а также проведена теоретическая оценка чувствительности предложенной схемы.

Для оценки возможностей существующих измерительных схем выполнен эксперимент. Он включал искусственное замачивание зерна, отволаживание, измерение влажности электрическими схемами, использующими первичные измерительные преобразователи (ПИП) с изолированными электродами и неизолированными, контрольные измерения влажности термогравиметрическим методом, прямые измерения активного сопротивления.

Измерения производились в течение всего периода отволаживания зерна, последнее - через 24 часа. Замачивание выполнено до влажностей 15,8%, как в мукомольном производстве, и 23,6%. Графики зависимостей электрического сигнала от времени отволаживания изображены на рис. 1.

Анализ графиков показывает, что первую схему нельзя использовать для контроля влажности первые 3 часа с момента замачивания, а вторую можно использовать после 1 часа отволаживания при влажностях менее 16%. Дня надежных измерений влажности при малых активных сопротивлениях (3 кОм и менее) необходимо искать более совершенную схему электрических измерений. В опыте использовалась свободная засыпка продукта в ПИП, так как только при ней возможно совместное измерение влажности и плотности.

Анализ графиков 3,3' приведен в описании четвертой главы.

Дифференциальный способ электрических измерений влажности заключается в особенности конструкции ГОШ. Его корпус 4 (рис. 2), выполненный из диэлектрического материала, электродом 3 разделен на две равные части.

Одна из них состоит из двух секций 6 и 7. Секция 7 заполнена диэлектрическим материалом с диэлектрической проницаемостью, равной диэлектрической проницаемости исследуемых сухих продуктов, т.е. 2-5. С внешней стороны корпуса находятся электроды 1 и 2. Средний электрод соединен с общим проводом электрической измерительной схемы.

Преобразователь такой конструкции представляет собой дифференциальный конденсатор. При наполнении ПИП сухим продуктом разностная электрическая емкость равна 0, т.к. диэлектрическая проницаемость продукта в первой 5 и второй 6 секциях равна диэлектрической проницаемости материала третьей секции 7. Если в продукте имеется влага, появляется разность в электрических емкостях из-за разных размеров первой и второй секций, т.е. разного количества влаги в первой секции и двух других. Емкостная разность характеризует степень увлажненности исследуемого продукта.

Элементы X„i, Xci и Х„г, Xci, представляющие элементы замещения Спi, Cxi и С„ь Сх2 на рис. 2, вместе с активными сопротивлениями Rxi и R& образуют комплексные сопротивления Z,hZ2 соответственн<Ri— постоянные сопротивления измерительного моста.

Информационный сигнал в обеих ветвях измерительного моста снимается на пиковые детекторы (рис. 3). Далее он поступает на входные сопротивления дифференциального усилителя Л„1 и Лнг номиналом 3 МОм, не влияющие на распределение токов в измерительном мосте (Ку,\,Дн2»Х\,2г). Для расчетов достаточно ограничиться амплитудными значениями комплексных напряжений, ¥т - питающего и У„/, У„а - информационных.

Разность выходных постоянных напряжений первой и второй ветвей измерительного моста ДК = К] — У2 (В) определится из выражения:

(1)

здесь - модуль комплексного сопротивления, образованного емкостными с о п р о т и в Хс\—\12т$Сх\,Хп\=\12тгрСп\(/- о т а питающего напряжения Ут, в нашем случае./=1,8 МГц), и активным сопротивлением Лх1, кОм.

- модуль комплексного сопротивления, образованного емкостными сопротивлениями и активным сопротивлением и определяются ана-

логично, кОм.

Достоинствами предложенного способа измерений и данной электрической схемы являются:

- повышенная чувствительность к изменению влажности при малых активных сопротивлениях продукта;

- большая линейность измеряемой разности электрических сигналов;

- более низкие требования к изготовлению и комплектующим дифференциальной измерительной схемы;

- в такой схеме максимально ослабляется влияние внутренних и внешних электрических помех, влияние краевого эффекта;

- усиление электрического сигнала положительно сказывается на результатах.

Перечисленные преимущества в дальнейшем доказаны теоретически и экспериментально.

Функциональная схема предложенной электрической схемы представлена на рис. 4.

Рис. 4. Функциональная схема предложенной электрической измерительной схемы

Из основных элементов измерительной схемы нужно выделить дифференциальный усилитель и делитель сигнала по уровню, а также канал измерения температуры. На дифференциальном усилителе происходит сложение выпрямленных электрических сигналов с двух разных плеч измерительного моста.

Он выполнен на малошумящей микросхеме 140УД1408. Выпрямление электрического сигнала с каждого плеча измерительного моста происходит на диодах КД521.

Для деления сигнала по уровню служит делитель напряжения. Он включает несколько сопротивлений и переключателей. Выбор их сочетания определяет режим измерения для конкретного продукта и диапазона влажности.

Канал измерения температуры необходим для учета ее влияния на показания электрического прибора. В качестве термодатчика используется транзистор КТ3102Е, вмонтированный в температурный щуп.

Общий вид устройства для измерения влажности продуктов зернового производства представлен на рис. 5.

Рис. 5. Устройство для измерения влажности продуктов зернового производства

Для теоретической оценки чувствительности предложенной измерительной схемы получены зависимости величины информационного электрического сигнала от влажности при использовании существующих конструкций ПИП (рис. 6) и предложенной (рис. 3). В расчетах использована песчаная почва, обладающая высокими электролитическими свойствами (содержание солей до 15 г/л), с разными значениями величины активного сопротивления.

Хс - емкостное сопротивление конденсатора, образованного ПИП с исследуемым продуктом, кОм; Хп - емкостное сопротивление конденсатора, образованного электродами ПИП и диэлектрической стенкой, изолирующей активный электрод, кОм; и Яз - постоянные сопротивления измерительного моста, ,/?1=100 кОм, что по номиналу близко к Хс при незаполненном ПИП, Их -активное сопротивление продукта, кОм; Ут - амплитудное значение переменного напряжения от генератора, В; ДV - информационный электрический сигнал, В.

Величина информационного сигнала АУт для известных схем определяется из выражения

(3)

Для электрической схемы, изображенной на рис. 6,а: Щ - модуль комплексного сопротивления, образованного параллельно соединенными емкостным сопротивлением и активным сопротивлением продукта

(4)

Для электрической схемы, изображенной на рис. 6,6, величина Щ включает еще влияние емкостного сопротивления Х„ диэлектрической стенки, изолирующей активный электрод:

При выполнении приближенных расчетов и использовании частот до 2,5 МГц получена формула для вычисления комплексной диэлектрической проницаемости. Насыпной продукт является несовершенным диэлектриком с множеством границ раздела. Многообразие границ раздела и их насыщенность в первом приближении определяют отношение насыпной плотности продукта рн к плотности частиц сухого продукта р„. Формула для вычисления комплексной диэлектрической проницаемости имеет вид

здесь е„, е,оды - относительные диэлектрические проницаемости сухого продукта (для пшеницы и песчаной почвы £„~3) и воды (£воаы=81), Ж - абсолютная влажность продукта, %.

Результаты расчетов комплексной диэлектрической проницаемости по формуле (6) для пшеницы и песчаной почвы разной влажности сведены в таблицу 1.

_ Таблица 1

Пшеница Песчаная почва

Рн, г/л Рп, г/л Е' Рн, г/л Рн, г/л е'

11,0 750 5,9 5,0 5,5

21,0 700 1500 9,2 10,0 1500 3000 9,3

38,0 630 14,4 15,0 12,8

По результатам теоретических расчетов составлены графики зависимостей электрического сигнала от влажности песчаной почвы для рассматриваемых схем (рис. 7).

Анализ графиков на рис. 1 ирис. 7 позволяет сделать следующие выводы.

Характер кривой 1 (рис. 7) и анализ вычисленных значений Щ говорит о нечувствительности первой измерительной схемы к изменению влажности уже п р Лх<10 кОм (Лх =|2|). л ь н о с т ь второй схемы практически исчезает при Лд=2 кОм (кривая 2). Кривая 3 теоретически доказывает наличие чувствительности предложенной электрической схемы вплоть до

Результаты выходных напряжений второй и предложенной измерительных схем занижены относительно первой. Это происходит из-за наличия диэлектрической стенки ПИП во второй схеме и стенок разной толщины в предложенной.

Усиление в первой и второй схемах по двум причинам ограничено. Во-первых, мостовой характер схемы позволяет компенсировать постоянную составляющую, но изменяющееся от влажности одиночное выходное напряжение растет по абсолютной величине быстрее, и дополнительное усиление будет «зашкаливать» сигнал. Деление кривой на участки усложняет схему и измерения. Во-вторых, дополнительное усиление увеличивает помехи в большей степени, что скажется на результатах измерений.

Возможное усиление в предложенной измерительной схеме положительно сказывается на результатах и не ухудшает стабильности работы в силу ее дифференциальности, когда внутренние и внешние помехи максимально компенсируются.

В третьей главе описана методика градуировки предложенной измерительной схемы. Градуировка прибора и сопутствующие исследования требуют многократного определения фактической влажности абсолютным методом. Для

повышения производительности экспериментальных исследований использованы собственные приборные и методические разработки.

Так, для высушивания образцов применен специально разработанный и изготовленный макет сушильного шкафа. Это устройство малых размеров, экономичное и, главное, нагрев его до 160 °С происходит за 2-3 минуты, а высушивание занимает не более 5 минут. Правильность работы этого устройства проверена в сравнении с эталонным сушильным шкафом.

Особое внимание уделено влиянию физико-временных факторов. Исследования показали, что в первые 5-15 секунд после высушивания горячий образец не поглощает влагу из окружающего воздуха, а отдает ее, если таковая осталась. Этого времени достаточно для измерения прогнозируемой массы высушенного образца на весах типа ВЛР-200. Наиболее ответственные измерения выполнены с соблюдением принятых методик и требований ГОСТов.

Градуировочные измерения выполнены с сельскохозяйственными культурами - пшеницей и подсолнечником, а также с бардой - отходом спиртового производства, подсолнечной лузгой - отходом масличного производства, измельченной соломой - отходом зернового производства и песчаной почвой.

В четвертой главе выполнен анализ результатов проведенных экспериментальных исследований с предложенной измерительной схемой.

Эксперимент (рис. 1) выполнен и с предложенной схемой. Кривые 3 и 3' представляют результаты измерений предложенной схемой. Анализ показывает повышенную чувствительность при малых активных сопротивлениях.

Для экспериментального подтверждения высокой чувствительности предложенной схемы и способа к изменению влажности дополнительно выполнены измерения влажности песчаной почвы и чернозема. Эти продукты при высокой влажности обладают значительной активной проводимостью. На рис. 8 приведены графики зависимости электрического сигнала от влажности.

Кривая 1 (рис. 8,а) показывает бесперспективность использования двух-электродного ПИП с неизолированными электродами для измерения влажности продуктов с высокими электролитическими свойствами. При влажности 7% чувствительность практически исчезает.

Кривая 2 получена по результатам измерений схемой, включающей двух-электродный ПИП с изолированным активным электродом. В этом случае измерения влажности до 8% возможны с приемлемой точностью. Далее чувствительность снижается, приращение в электрическом сигнале составляет всего 0,1 В при изменении влажности от 10% до 15%.

Кривая 3 отражает результаты измерений влажности предложенной схемой. При влажности песчаной почвы до 15% включительно измерения выполняются с достаточно высокой точностью (порядка ±1%). Приращение в электрическом сигнале составляет 0,3 В при изменении влажности от 10% до 15%.

Рис. 8. Экспериментальные графики зависимости электрического сигнала от влажности а-песчаной почвы, 6 - чернозема: 1 - для электрической схемы, включающей двухэлектродный ПИП с неизолированными электродами, 2 - для электрической схемы, включающей двухэлектродный ПИП с изолированным активным электродом, 3 - для предложенной электрической схемы

Анализ графиков на рис. 8,6 также показывает преимущество предложенной схемы. Измерения влажности чернозема с использованием первой измерительной схемы возможны только до 15%. Чувствительность второй схемы при влажности порядка 25-30 % в 2,5 раза ниже, чем третьей. .

Высокая чувствительность предложенной схемы обусловлена особенностями конструкции ПИП, уменьшающими влияние электролитических свойств продуктов.

Диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери на параметрах электрического сигнала сказываются в тесной взаимосвязи даже при малых влажностях. Особенно это проявляется на сравнительно невысоких частотах. Электрическим прибором диэлькометрического типа измерения выполняются на частотах 1,5-2,5 МГц. На этих частотах емкостное сопротивление при влаж-ностях 10-20 % составляет 20-10 кОм. При таком сравнительно большом сопротивлении ощутимо проявляются диэлектрические потери, расходуемые на нагревание и взаимодействие с диполями воды. Совместное влияние диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь на формирование электрического сигнала без привлечения дополнительный технических приемов разделить невозможно.

Вид сверху

; I ^ ! N \ 1

V 1

4 Дополнительная секция

Рис. 9. Конструктивная схема ПИП для определения величины диэлектрических потерь: 1 диэлектрическая стенка в дополнительной секции

Таблица 2

Результаты измерений с дополнительной секцией_

Показания устройства, В

первая секция обе секции дополнительная секция

А В А В С Д Е

10,5 0,77 0,51 0,43 0,27 0,26 0,10 0,16

15,8 1,10 0,78 0,66 0,47 0,32 0,13 0,19

23,6 1,62 1,20 1,00 0,73 0,42 0,15 0,27

к 1,104 1,353 1,326 1,704

Для такого разделения изготовлен ПИП специальной конструкции (рис. 9). Он содержит дополнительную секцию с внешней стороны первого электрода. Влияние образца в этой секции на электрический сигнал можно объяснить только вкладом диэлектрических потерь, тех же, которые действуют между средним и активным электродами. В таблице 2 приведены результаты измерений с пшеницей разной влажности.

А - показания устройства при наполнении образцом первой секции и обеих секций ПИП с совместным вкладом диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь. В - вычисленные показания устройства без диэлектрических потерь. С - показания устройства с образцом в дополнительной секции, выполненной идентично первой. Д - показания устройства с образцом в этой же секции, но выполненной идентично второй. Е - суммарное влияние диэлектрических потерь.

Приравнивание диэлектрических потерь, измеренных с внутренней и внешней стороны активного электрода, справедливо, т.к. в дополнительной и одной из основных секций содержится один и тот же продукт с одинаковыми массой, объемом и влажностью.

к - коэффициент, равный (А23,6-^10,5)^1 о,5 и (В2М-Вю^УВ 10,5, характеризует чувствительность и зависит от конструктивных особенностей ПИП. Он больше при исключенных диэлектрических потерях. Первая секция представляет собой двухэлектродный ПИП с изолированным активным электродом. Характеристи-

ки трехэлектродного преобразователя лучше. Именно это позволяет выполнять измерения при высоких электролитических свойствах образцов без дополнительных технических приемов.

Для определения комплексной диэлектрической проницаемости сыпучих продуктов, например зерна сравнительно невысокой влажности, использован следующий прием. В формулу (1) с учетом выражений для вычисления полных сопротивлений (2) введены числовые данные. В общем случае напряжение содержит влияние диэлектрической постоянной продукта, его активной проводимости и диэлектрических потерь. В столбце В таблицы 2 представлены результаты вычислений исправленные за влияние диэлектрических потерь. Для зерна с естественной влажностью до 20-25 % активной проводимостью можно пренебречь, т.к. активное сопротивление составляет не менее 100 кОм.

Продифференцировав выражение (1) по с привлечением формул

Хс =—}— и С = 0,08842-е (5 и <1 с 2 ц/С с!

геометрические размеры конденсатора),

получили приращение информационного сигнала , В:

(7)

Значения комплексной диэлектрической постоянной для пшеницы разной влажности, вычисленные по формуле (7), приведены в таблице 3. Приращения е1 определялись относительно диэлектрической постоянной сухого продукта рассчитанной по формуле (6).

Таблица 3

IV, % Приращение электрического сигнала Д V, В Приращение комплексной диэлектрической постоянной с' Комплексная диэлектрическая постоянная е' Данные ВИМ (Ю.П.Секанов)

10,5 0,27 2,3 4,1 4,3

15,8 0,47 4,0 5,8 5,9

23,6 0,73 6,2 8,0 8,2

На рис. 10 представлен экспериментальный график зависимости электрического сигнала от влажности песчаной почвы.

Кривая 1 описывает зависимость электрического сигнала от влажности. Кривая 2 отражает его изменение с ростом диэлектрических потерь и построена по результатам измерений с дополнительной секцией (рис. 9). Прямая 3 построена из следующих соображений: зависимость электрического сигнала от изменения комплексной диэлектрической постоянной линейная.

ду,в

3,5

5 10 15

Рис. 10

Одну точку можно получить, если пренебречь прямой проводимостью песчаной почвы при малых влажностях (1,8%), зная величину диэлектрических потерь. Вторая получена с привлечением формулы (7).

Описанными приемами можно разделять влияние диэлектрической постоянной, диэлектрических потерь и активной проводимости на информационный сигнал при измерении влажности различных продуктов диэлькометриче-ским методом.

Одним из ограничений электрических методов является обязательный выбор режимов измерений, обусловленный отличием ЭФС продуктов. Для ограниченного набора сельскохозяйственных культур в ограниченном диапазоне влажности 10-20 % с использованием предложенной схемы возможно одновременное измерение влажности и плотности без обязательного выбора режима измерений.

Здесь используется большая линейность и стабильность предложенной схемы по сравнению с существующими, а также характер ЭФС следующих продуктов: овес, гречиха, ячмень, просо, пшеница, мука.

Исследования показали: линейная пропорциональная зависимость диэлектрической постоянной и величины диэлектрических потерь от плотности для этих культур соблюдается в диапазоне влажности от 10-12 % до 20-22 %. На рис. 11 показан график этих зависимостей, полученных с помощью предложенной схемы. По горизонтали распределены показания устройства (в делениях) на частоте_/= 1,8 МГц, в вертикальном направлении - показания (в делениях) на частоте

В этом диапазоне влажности соблюдается линейная зависимость показаний прибора от плотности на частотах 1,8 МГц и более. На частотах 0,5-0,75 МГц наблюдается резкая зависимость от влажности. Для плотных культур - риса и пшеницы эта зависимость меньше. Для менее плотных - ячменя и овса эта зависимость растет быстрее, и показания устройства для легких и плотных культур к 20% влажности выравниваются.

Эти обстоятельства позволили по тарировочным измерениям с образцами разных культур с известными влажностями и плотностями построить рабочие таблицы для измеряемых влажностей и плотностей. Контрольные измерения показали хорошую сходимость измерений и фактической влажности. Эти расхождения не превышали ±1% по влажности. По плотности расхождения больше, достигали 3% и в некоторых случаях 5%.

При таком подходе решаются два уравнения:

АУг=к>>р + К„,}Г. (8)

Здесь электрические сигналы на высокой и низкой частотах, Кр и Кцг —

коэффициенты преобладающего влияния плотности р и влажности коэффициенты пониженного влияния плотности и влажности. Этот подход можно назвать дифференциально-параметрическим. Происходит разделение электрического сигнала частотой.

Исследования безрежимных измерений показали хорошие возможности и перспективы этого приема. Схемные разработки и исследование ЭФС в разных диапазонах влажности и продуктов с разной физико-химической структурой подтверждают сделанные выводы.

От выбора режима при свободной засыпке ПИП продуктом зависимость результата измерений высокая. В практике был случай, когда в режиме пшеницы 3 класса измерялась влажность пшеницы сорта «Элита» высшего класса. Результат оказался завышенным на 2% (вместо 11,2% прибор показал 13,2%). Влажность недозревшей мелкой ржи измерялась в режиме продовольственной ржи, получен результат, заниженный на 1,7% (вместо фактической влажности 10,7% прибор показал влажность 9%). Таких грубых погрешностей в безрежимном исполнении не встречается. Тарировочные таблицы могут быть составлены и для других продуктов.

Как показали результаты экспериментальных исследований, оптимальное расстояние между боковыми и средним электродами составляет 26 мм, размер третьей секции, выполненной из полистирола, (5-6) мм, а размеры электродов 45x45 мм2. Эти размеры согласуются с габаритами прибора и обеспечивают достаточную величину измеряемого сигнала.

Заполнение ПИП исследуемым продуктом оказывает большое влияние на результаты измерений влажности. Прежде всего это сказывается через зависимость ЭФС от его физико-химической структуры, плотности, уплотнения, размеров фракций.

При использовании предложенной схемы со свободной засыпкой время измерения составляет всего 10-20 секунд, поэтому возможно повторное измерение. Расхождение между двумя результатами не должно превышать 0,5% для качественного продукта и 1% для некачественного. При превышении указанного расхождения выполняют третье измерение. За основу берут два результата с допускаемым расхождением, за результат измерения принимают среднее из них.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1.Предложена электрическая схема с трехэлектродным и трехсекционным ПИП, реализующая дифференциальный способ измерений влажности. Схема собрана из отечественных комплектующих. В процессе исследований получены патенты РФ на способ и два устройства для измерения влажности.

2. Повышение чувствительности при использовании этой схемы теоретически обосновано и подтверждено экспериментальными исследованиями в лабораторных и производственных условиях. Измерение влажности продуктов с малыми активными сопротивлениями, порядка 2 кОм, выполняется с абсолютной погрешностью не более ±(1-1,5)%.

3. Предложенная электрическая схема рекомендуется для измерений влажности зерна на всех этапах его производства, хранения и переработки в диапазоне влажности до 40% и более, отходов зернового производства и почвы.

4. Методика исследования ЭФС продуктов, позволяющая разделить влияние на электрический сигнал диэлектрической проницаемости, прямых диэлектрических потерь и активной проводимости, рекомендуется к широкому использованию. Результаты выполненных исследований обосновывают методику измерений влажности продуктов, резко отличающихся по вязкости, содержанию электролитов (до 15 г/л), диапазону влажности (до 70%) с погрешностями не более ±(1-1,5)%. Измерения выполняются со свободной засыпкой продукта без фиксации веса и объема.

5. Дифференциально-параметрический подход к одновременному измерению влажности и плотности различных продуктов зернового производства позволяет измерять влажность и плотность зерновых культур в диапазоне 10-20 % от легких пленчатых культур, таких как овес, до плотных - пшеницы и риса, без выбора режима и дополнительных электромеханических весовых устройств при гарантированной точности измерений влажности не хуже ±1%, а плотности ±(3-5)%.

6. Теоретические исследования с экспериментальным подтверждением по выбору оптимальных параметров измерительного моста, материала и размеров третьей секции ПИП, приемов его заполнения, учета влияния температуры окружающей среды и анализируемого продукта на точность измерений позволяют использовать их в качестве основы для возможного дальнейшего расширения видов материалов и сред для измерения их влажности.

7. Результаты выполненных исследований применимы и в других отраслях народного хозяйства, таких как пищевая и легкая промышленности, строительное производство.

Основные положения и результаты диссертационного исследования отражены в следующих публикациях автора:

1. Пат. РФ № 2130606. Устройство для определения влажности сыпучих веществ / Вшивкова О.В., Калугин В.Ф., Калугин И.В. Опубл. 20.05.99 // Бюллетень изобретений. 1999. №14.

2. Калугин И.В. Дифференциальный метод электрических измерений влажности и исследование электрофизических свойств веществ / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2003. - 124 с.:ил. 37 - Библиогр. 20 назв.-Рус.-Деп. в ВИНИТИ 01.08.2003, №1505-В2003 // Указатель депонированных работ. 2003. №10.

3. Калугин И.В. О контроле влажности строительных материалов при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог // Проблемы транспортного строительства и транспорта: Материалы Междунар. конф.-Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1997. Вып. 2. С. 55-58.

4. Пат. РФ № 2167413. Устройство для определения влажности сыпучих веществ / Вшивкова О.В., Калугин В.Ф., Калугин И.В. Опубл. 20.05.2001 // Бюллетень изобретений. 2001. №14.

5. Калугин И.В. Градуировка электрических приборов для измерения влажности отходов спиртового, масличного и зернового производств // Экологические проблемы промышленных городов: Сб. науч. тр. / Под ред. проф. Т.ИТубиной. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2003. С.87-91.

6. Вшивкова О.В., Калугин В.Ф., Калугин И.В. // Рефракционные измерения и исследования в атмосфере / Сарат.гос.техн.ун-т. Саратов, 2003.-189 с: ил. 47.-Библиогр. 131 назв.-Рус.-Деп. в ВИНИТИ 10.04.2003, №680-В2003.

7. Пат. РФ № 2174678. Способ определения влажности и плотности / Вшивкова О.В., Калугин В.Ф., Калугин И.В. Опубл. 10.10.2001 // Бюллетень изобретений. 2001. №28.

8. Калугин И.В. Исследование электрофизических свойств веществ во влагометрии // Развитие народного хозяйства в Западном Казахстане: потенциал, проблемы и перспективы: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Западно-Казахстанский аграрно-технический ун-т, Уральск, 2003. С. 143-144.

Оригинал-макет подписан к печати 01.2004 г. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Объем 1,0 п.л. Р-394 Тираж 100 экз.

Издательство РГАЗУ 143900, Балашиха 8 Московской области

j». 18 2 4

РНБ Русский фонд

2004-4 24154

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Абсолютные методы измерения влажности.

1.2. Физические методы измерения влажности.

1.3. Электрические методы измерения влажности.

1.4. Существующие приборные средства для измерения влажности.

1.5. Цели и задачи исследований.

Глава 2. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ ВЛАЖНОСТИ.

2.1. Обоснование выбора направления исследований по совершенствованию измерительной схемы на примере мукомольного производства.

2.2. Дифференциальный способ электрических измерений влажности и конструкция первичного измерительного преобразователя.

2.3. Расчет электрической измерительной схемы.

2.4. Описание электрической измерительной схемы.

2.5. Схема регистрации.

2.6. Деление сигнала по уровню.

2.7. Схемы измерения температуры исследуемого продукта.

2.8. Потребление энергии и комплектация.

2.9. Методика измерений влажности.

2.10. Теоретическое обоснование выбора электрической измерительной схемы.

2.11. Выводы.

Глава 3. ГРАДУИРОВКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИБОРА.

3.1. Методика выполнения градуировки.

3.2. Подготовка образцов и определение их фактической влажности.

3.3. Учет влияния физико-временных факторов на точность измерения влажности.

3.4. Градуировочные измерения и получение градуировочных графиков и таблиц.

3.5. Выводы.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Дифференциальная электрическая схема первичного измерительного преобразователя.

4.2. Количественные определения электрофизических свойств продуктов. 93 It 4.3. Безрежимное измерение влажности и плотности.

4.4. Опытные измерения влажности продуктов с высокой активной проводимостью

4.5. Выбор материала и размера третьей секции первичного измерительного преобразователя.

4.6. Выбор параметров измерительного моста.

4.7. Заполнение первичного измерительного преобразователя продуктом и его влияние на результаты измерений.

4.8. Введение поправки за температуру продукта в результат измерений

4.9. Автоматические измерения влажности с трехэлектродным первичным измерительным преобразователем.

4.10. Выводы.

Концепция развития сельского хозяйства предусматривает дальнейшее увеличение объемов производства зерна [1,2]. Одной из главных задач, решаемых в этих целях, является уменьшение потерь продукции при ее уборке, обработке, хранении и переработке [3,4]. Правильная организация перечисленных выше процессов предполагает контроль целого ряда параметров качества, основным из которых является влажность [5].

По значениям влажности определяется фаза и период спелости зерна. Такой метод наиболее оперативен и объективен и поэтому широко используется в практике. Наблюдение за созреванием ведется со значений влажности (50-40)%, что соответствует тестообразному состоянию зерна. Его влажность определяет сроки и способы уборки [2,6-9].

Травмирование зерна при обмолоте оказывает непосредственное влияние на его посевные качества. Причиной травмирования является несоответствие сроков уборки биологическим и физико-механическим свойствам зерна, которые так же отслеживаются по влажности. Обмолот производится при ее значениях в интервале (12.14-21.23)% [2,10,11].

Для обеспечения сохранности зерна после его уборки устанавливается систематический контроль над влажностью. Зерно пригодно для хранения длительное время при ее значениях меньше 14%. При большей влажности происходит влажное самосогревание зерна, что приводит к повышению температуры до (50-60)°С, изменяется окраска зародыша, а частично и эндосперма, снижается всхожесть, ухудшаются мукомольные и хлебопекарные качества зерна [2,12-20].

В процессе сушки осуществляется постоянный контроль над влажностью поступающих и выходящих из сушилки продуктов. Это позволяет правильно организовать процесс, сделать его эффективным и экономичным. На типовом зернопункте потребная частота контроля влажности зерна на входе ^ в сушилку составляет в среднем 1 раз в 80 минут, а на выходе - 1 раз в 18 минут [10]. Без этой информации процесс ведут, как правило, со значительной пересушкой продуктов, что отражается на экономических показателях производства. Например, снижение экономического эффекта от пересушки одной тонны кукурузы на 1% от номинального значения составляет 260$ [16]. Особую значимость здесь приобретают вопросы автоматического контроля влажности [21-26].

В основу расчетов за зерно положена базисная норма влажности. Отклонения от нее меняет оплачиваемую массу доставленной партии зерна. Кроме того, еще взимается дополнительная плата для покрытия затрат на его сушку [11].

Для успешной переработки зерна необходима определенная влажность. Например, при помоле наиболее благоприятная влажность в пределах (15,5-16)%. При более высоких ее значениях производительность мукомоль-■0 ных заводов резко падает, зерно плющится и увеличивается расход энергии на помол [26,27].

Другой важный параметр качества зерна — это его плотность. Она является одним из показателей его класса. Влажность и плотность — взаимозависимые параметры. Результаты электрических измерений влажности зависят от информации о плотности, а величина плотности - от влажности [2].

Большое значение в сельском хозяйстве и мелиорации имеет влажность почвы. Достоверная информация о ней позволяет установить оптимальные сроки посева, выяснить необходимость полива растений [28-38].

К настоящему времени разработаны многие методы и приборные средства для контроля и измерения влажности [2,39-56]. Основными из них, широко применяемыми в зерновом производстве, являются: абсолютные методы измерения влажности, в основном, термогравиметрический и химические методы; физические и электрические методы.

На протяжении почти вековой истории развития влагометрии в нашей стране свой вклад в ее становлении внесли многие ученые. Адамов Ю.И., Александров Б.П., Банделадзе А.Е., Баталин М.Ю., Беднов Н.И., Берлинер М.А., Бородин И.Ф., Брусиловский Л.П., Бурштейн Ю.П., Вайнберг А .Я., Величко Е.Б., Грицай В.И., Джемелла В .В., Дубров Н.С., Егоров Г.А., Звягин С.Д., Изаков Ф.Я., Кричевский Е.С., Лапшин А.А., Масловский В.В., Николаев С.А., Пикерсгиль А.А., Плакк П.М., Платонов П.И., Пузрин Г.Б., Пустынников В.Г., Рогов И.И., Ройфе B.C., Свинцов В.Я., Секанов Ю.П., Скрип-ко А.П., Солоденников Л.И., Степанов В.И., Суворов С.С., Филиппов Р.П., Цветков С.А. и др.

Особое внимание уделяется оперативным методам измерения влажности и достижению ими оптимальной точности. Среди этих методов первое место занимают электрические. Приборы, реализующие их, имеют малый вес, сравнительно невысокую цену, удобны и простоты в эксплуатации.

Отечественными разработчиками электрических средств измерения влажности являются ЦНИИ «Инфракон», ВИМ, Белорусский институт механизации, фирма «Микрорадар», Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения, Саратовский СХИ, Hi ill «ЭВЛАС», ПО «Дила», «Электрохимприбор», ГУПЦКБ «Фотон», «Лепта», «Дома», АО «Техно-центр», ЧИМЭСХ, ЦНИИМЭСХ, С КБ «Проектприбор» и др. Из зарубежных изготовителей влагомеров наиболее крупные фирмы: DMC, «Dickey-John», «Moisture Register Со», «Gibmore-Tatge M.F.G. Со» (США); «Kett Electric Laboratory», «Капесо», «Shimadzu» (Япония); «Protimeter», «Sinar Technology», «Infrared Engineering», «Legg», «Tecator», «RDS» (Великобритания); «А/S Foss Electric», «Kongskilde», «Ravnsbord» (Дания); «August Gronert», Sartorius» (ФРГ), а также фирмы Финляндии, Франции, Венгрии и др.

Эффективность, прежде всего, точность измерения влажности электрическими приборами зависит от параметров и распределения электрофизических свойств (ЭФС) продуктов технологической цепи производства зерна. Эти свойства различаются в широких пределах и их знание определяет эффективное применение электрических методов.

Зерновые культуры отличаются большим разбросом по плотности от 400г/л до 900г/л. Плотность культуры определяет величины диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь [2,57,58]. Кроме различия в плотности, имеется большой разброс в значениях влажности от единиц процентов до десятков. Например, переработка отходов зернового производства требует определения влажности при ее значениях до 70%. Это требуется при подготовке субстратов на основе соломы для взращивания грибов, переработке барды, отхода спиртового производства, на кормовые и удобряющие смеси [59].

На рынке электрических приборов имеется широкий их выбор. Здесь наблюдается жесткая конкуренция. В основном, рынок представлен импортными приборами диэлькометрического типа. Ни один из них в предлагаемом виде нельзя использовать одновременно для измерения влажности зерна, отходов его производства и почвы. Плотность определяется с помощью встроенных электромеханических устройств, усложняющих конструкцию приборов. Зерновое производство включает многие и многие продукты с широким спектром ЭФС, что затрудняет разработку недорогих отечественных приборов.

Среди недостатков и ограничений современной электрической измерительной техники для определения влажности продуктов технологической цепи производства зерна отметим следующие основные:

1. Нет метода электрических измерений и прибора, позволяющих в одном исполнении оперативно измерять влажность зерна на разных стадиях роста, уборки, хранения и переработки, отходов зернового производства и почвы с достаточной точностью.

2. Нет способа и электрических приборов без встроенных электромеханических устройств, позволяющих одновременно измерять влажность и плотность зерна.

3. Современные отечественные средства измерения влажности зерна, как правило, включают импортные комплектующие, микроконтроллеры и процессоры для автоматического выбора режимов измерений для конкретных продуктов и диапазонов влажности, что делает их дорогостоящими, а производство, - зависимым от импорта.

4. ЭФС продуктов технологической цепи зернового производства недостаточно исследованы. Кроме того, известные исследования выполнены, в основном, без разделения влияния диэлектрических потерь и прямой проводимости.

Целью настоящей работы является решение актуальной научно-технической проблемы в области электрификации сельского хозяйства, а именно, совершенствование электрических средств измерения влажности и плотности в зерновом производстве.

Поставленная цель достигается теоретическими и экспериментальными исследованиями, выполненными в лабораториях Саратовского государственного технического университета, в зерновых и зерноперерабатываю-щих производствах Саратовской области.

Объектом исследования является измерительная электрическая схема для определения влажности сыпучих веществ [45], реализующая дифференциальный способ электрических измерений влажности.

Предмет исследования - повышение чувствительности электрических измерений влажности посредством включения в измерительную схему трехэлектродного и трехсекционного первичного измерительного преобразователя (ПИП) и исследование ЭФС продуктов. Научная новизна состоит в том, что:

-предложены дифференциальный способ и усовершенствованная электрическая схема измерения влажности зерна, отходов и продуктов переработки зернового производства, почвы, позволяющие повысить чувствительность таких измерений;

-предложен дифференциально-параметрический прием одновременного измерения влажности и плотности без обязательного для электрических измерений выбора режима;

-предложена методика исследования ЭФС продуктов, с разделением влияния на формируемый электрический сигнал диэлектрической постоянной продукта, диэлектрических потерь и активной проводимости.

Практическая значимость проведенных в работе исследований заключается в том, что:

-предложенная электрическая схема позволяет измерять влажность зерна, отходов зернового производства и почвы в достаточных для зернового производства диапазонах и с принятой для этих целей точностью. Вместе с тем, ее отличает невысокая стоимость отечественной элементной базы, простота и оперативность измерений;

-результаты исследования ЭФС продуктов зернового производства и предложенная методика этих исследований с разделением влияния на электрический сигнал диэлектрической проницаемости, диэлектрических потерь и активной проводимости полезны и эффективны при разработке и совершенствовании электрических средств измерения влажности;

-результаты выполненных исследований, как теоретических, так и экспериментальных, применимы в других производствах - пищевом, химическом и строительном.

Работоспособность предложенной схемы, реализующей дифференциальный способ электрических измерений влажности, подтверждена при эксплуатации на сельскохозяйственных и зерноперерабатывающих предприятиях Саратовской области.

Результаты работы апробированы и доложены на двух научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Саратовского государственного технического университета (1997, 2003 гг.) и на международной научно-практической конференции «Развитие народного хозяйства в Западном Казахстане: потенциал, проблемы и перспективы» при Западно-Казахстанском аграрно-техническом университете (2003 г.).

По теме диссертации опубликовано 8 работ (в том числе получено 3 патента на изобретения).

Автор выражает глубокую признательность коллективу кафедры ГГВ СГТУ, научному руководителю доктору технических наук, профессору Л.И.Высоцкому, а также доктору технических наук, профессору Л.П.Шичкову, оказавшим действенную помощь в постановке цели и задач исследований и в проведении настоящей работы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1 .Предложена электрическая схема с трехэлектродным и трехсекцион-ным ПИП, реализующая дифференциальный способ измерений влажности. Схема собрана из отечественных комплектующих. В процессе исследований получены патенты РФ на способ и два устройства для измерения влажности.

2. Повышение чувствительности при использовании этой схемы теоретически обосновано и подтверждено экспериментальными исследованиями в лабораторных и производственных условиях. Измерение влажности продуктов с малыми активными сопротивлениями, порядка 2 кОм, выполняется с абсолютной погрешностью не более ±(1-1,5)%.

3. Предложенная электрическая схема рекомендуется для измерений влажности зерна на всех этапах его производства, хранения и переработки в диапазоне влажности до 40% и более, отходов зернового производства и почвы.

4. Методика исследования ЭФС продуктов, позволяющая разделить влияние на электрический сигнал диэлектрической проницаемости, прямых диэлектрических потерь и активной проводимости, рекомендуется к широкому использованию. Результаты выполненных исследований обосновывают методику измерений влажности продуктов резко отличающихся по вязкости, содержанию электролитов (до 15 г/л), диапазону влажности (до 70%) с погрешностями не более ±(1-1,5)%. Измерения выполняются со свободной засыпкой продукта без фиксации веса и объема.

5. Дифференциально-параметрический подход к одновременному измерению влажности и плотности различных продуктов зернового производства позволяет измерять влажность и плотность зерновых культур в диапазоне (10-20)% от легких пленчатых культур, как овес, до плотных, пшеницы и риса, без выбора режима и дополнительных электромеханических весовых устройств при гарантированной точности измерений влажности не хуже ±1%, а плотности ±(3-5)%.

6. Теоретические исследования с экспериментальным подтверждением по выбору оптимальных параметров измерительного моста, материала и размеров третьей секции ПИП, приемов его заполнения, учета влияния температуры окружающей среды и анализируемого продукта на точность измерений позволяют использовать их в качестве основы для возможного дальнейшего расширения видов материалов и сред для измерения их влажности.

7. Результаты исследований применимы и в других отраслях народного хозяйства таких, как пищевая и легкая промышленности, строительное производство.

1.Ф. Послеуборочная обработка и хранение зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003. №1. С.10-14.

2. Секанов Ю.П. Влагометрия сыпучих и волокнистых растительных материалов.-М.: ВИМ, 2001.-189 с.

3. Мельник Б.Е, Лебедев В.Б., Винников Г.А. Технология приемки, хранения и переработки зерна / Под ред. Б.Е Мельника.-М.:ВО «АГРОПРОМИЗДАТ», 1990.-367 с.

4. Фирсова С.А. Качество зерна — важнейший фактор повышения рентабельности зернопроизводящих предприятий // Молодые ученые СГАУ им. Н.И.Вавилова агропромышленному комплексу Поволжского региона.: Сб. научн. работ.-Саратов, 2001.

5. Кравцов А.В. Метрология и электрические измерения.-2-е изд., перераб. и доп.-М.:Колос, 1999.-216 с.

6. Бутковский В.А., Мерко А.И., Мельников Е.М. Технологии зернопере-рабатывающих производств.-М.:Интерграф сервис, 1999.-472 с.

7. Обработка и хранение зерна / Пер. с нем. A.M. Мазурицкого, под. ред. и с пред. А.Е. Юнина. М.:Агропромиздат, 1985.-320 с.

8. Технология переработки зерна / Под ред. Г.А. Егорова.-2-е изд., доп. и перераб.-М.:Колос, 1977.

9. Технология переработки зерна: Учебник для студентов по специальности «Хранение и технология переработки зерна» / Я.И. Куприц, Г.А. Егоров, М.Е. Гинзбург и др. 2-е изд., перераб. и доп. -М.:Колос, 1985.-375 с.

10. Christensen С.М. and Kaufman Н.Н. Maintenance of quality in stored Grains and Seeds // Agric. Extension Service, Univ. of Minnesota, MN, USA. 1968.

11. Johnston J.A. Maintainig high grain quality // Grain Terminals and Processing Plants. Chicago, II, USA. 1967.

12. Shejbal, J(Editor). Controlled Atmosphere Storage of Grains. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. 1980

13. Shejbal, J.(Editor). Practical aspects of controlled atmosphere and fumigation in grain storage. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. 1984.

14. Хранение и переработка зерна // Экспресс-информ. Элеваторная промышленность за рубежом.-1989.-Вып.8.-17 с.

15. Атаназевич В.И. Сушка зерна.-М.:Агропромиздат, 1989.-240 с.

16. Контрольно-измерительные приборы в сельском хозяйстве: Справ, пособие / Н.И. Бохан, В.А. Дайнеко, С.Н.Фурсенко. — Мн.:Ураджай, 1989.-160с.

17. Иванов А.И., Куликов А.А., Третьяков Б.С. Контрольно-измерительные приборы в сельском хозяйстве.-М.:Колос, 1984.-232 с.

18. Boumans G. Grain Handing and Storage // Elsevier Science Publisgers.-B.V., 1985.

19. Иванов В.А. Производство зерна-ключевая проблема. Сб. ст. / Сост. и авт. предисл. В.А. Иванов. М.гКолос, 342 с.

20. Автоматизация и приборное оснащение стационарных технологических процессов в растениеводстве / Науч. ред. Ю.П.Секанов.-М.:ВИМ,1989.-151с.

21. Птушкин А.Т., Новицкий О.А. Автоматизация производственных процессов в отрасли хранения и переработки зерна.-М.: Агропромиздат, 1985.318 с.

22. Трисвятский JI.A., Шатилов И.С. Товароведение зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1992.-431с.

23. Chenoweth Sh. Improving grain dryer efficiency though computerized con-trol//World Grain.-1987.-Vol.4.-P.20-22.

24. Атаназевич В.И. Сушка пищевых продуктов.-М.: ДеЛи, 2000.-296с.

25. Мерко И.Т. Технология мукомольного и крупяного производства: Учеб. пособие для вузов.-М.:Агропромиздат, 1985.-288с.

26. Колпаков В.В., Сухарев И.П. Сельскохозяйственные мелиорации / Под ред. И.П.Сухарева 2-е изд., перераб. и доп.-М.:Агропромиздат, 1988.-319с.

27. Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. М.:Агропромиздат, 1984.

28. Генезис, режим и мелиорация засоленных почв: Сб. ст. / Отв. ред. В.А.Ковда и А.И.Лозанов. М.: Изд-во АН СССР, 1958.-302 с.

29. Дементьев В.Г. Орошение.-М.:Колос, 1979.-303 с.32,Орошаемое земледелие в Поволжье / Под ред. И.Г. Воронина. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1978.-279 с.

30. Марьясов В.Г., Марьясов А.В. Орошение земель в лесостепной зоне Поволжья: Учеб. пособие / Сарат. с.-х. ин-т им. Н.И.Вавилова.-Саратов, 1989.-85 с.

31. Казаков Г.И. Почва и урожай.-Куйбышев: Ульянов. СХИ,1979.-101 с.

32. Мелиорация земель в зоне влияния равнинных водохранилищ: Науч. тр. ВАСХНИЛ / Под ред. чл.-кор. ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1974.

33. Мелиорация и использование орошаемых земель степной зоны: Сб. науч. тр. ВАСХНИЛ / Редкол. Б.Е. Шумаков и др.-М.:Агропромиздат, 1988.240 с.

34. Почвы аридной зоны как объект орошения.-М.: Наука, 1968.-222 с.

35. Качинский И.А. Почвенно-мелиоративные исследования поймы и дельты Волги: Сб. ст. / Отв. ред. И.А. Качинский.-М.: Изд-во Моск. ун-та, 1958.156 с.

36. Лапшин А.А. Электрические влагомеры. Л.: Госэнергоиздат, 1960.114 с.

37. Цветков С.А. Электрические влагомеры для зерна и пищевых продук-тов.-М.:ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1968.

38. Казаков Е.Д. Методы оценки качества зерна.-М.:Агропромиздат, 1987.215 с.

39. Секанов Ю.П. Влагометрия сельскохозяйственных материалов.-М.:Агропромиздат, 1985.-160 с.

40. Берлинер М.А. Электрические приборы для измерения влажности зер-на.-М.:Заготиздат, 1949.-104 с.

41. Калугин В.Ф. Устройство для определения влажности. Патент РФ №2088902, опубл. 27.08.97 // Бюллетень изобретений. 1997. №24.

42. Вшивкова О.В., Калугин В.Ф., Калугин И.В. Устройство для определения влажности сыпучих веществ. Патент РФ № 2130606. Опубл. 20.05.99 // Бюллетень изобретений . 1999. №14.

43. Метсьюз Дж. Конструкция емкостного влагомера для сельского хозяйства: Пер. с англ./ЦНИИТЭ-ИСХ.-№33076.-М., 1974.-31 с.

44. Weight responsive moisture tester having time delay means and temperature compensation. George H.Fathauer, Decatur, III., assignor to Dickey-John Corporation, Chatham, III. Filed Aug.23,1972,Ser.№283,216. IntCl. G Olr 27/26.

45. Калугин И.В. О контроле влажности строительных материалов при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог // Проблемы транспортного строительства и транспорта: Материалы международ, конф.-Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1997. Вып. 2.

46. Секанов Ю.П. Разработка средств измерений влажности зерна // Доклады РАСХН.-1997.-№4.-С.43-46.

47. Николаев С.А., Адамов Ю.И., Куприянов А.К. Измерение влажности волокнистых материалов в потоке // Труды ВИМ.-М.,1985.Т.122.-С.104-114.

48. Вшивкова О.В., Калугин В.Ф., Калугин И.В. Устройство для определения влажности сыпучих веществ. Патент РФ № 2167413, опубл. 20.05.2001 // Бюллетень изобретений. 2001. № 14.

49. Spinks, Lane and Torchinsky. A new Method for Moisture Determination in Soil, Canad // Journ. Techn. 1951.29.56.0ehme F.M. DK-Messungen an leitenden Flussigkeiten mit dem DK-meter 600 RL // Chemische Technik. 1956. 8, H.10.

50. Левина H.C., Секанов Ю.П., Попова Л.Н. Об эффективности компенсации мешающих факторов в емкостных влагомерах // Труды ВИМ.-М., 1985.-Т.104.

51. Anonymous. Classification and Definition of Bulk Materials I I Conv. Egt. Manufls. Ass. Washington DC, USA. 1970.

52. ГОСТ 10856-96. Семена масличные. Метод определения влажности / Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск, 1996.-8 с.

53. Калугин- В.Ф. Устройство для интенсивного высушивания. Заявка №97106183125(006453) от 15.04.97.

54. Сох S.W.P., Filby D.E. Instrumentation in agriculture.-Crosby lockwood Son Ltd, 1972.-P.63-66.

55. Жданова H.B., Халиф А.А. Осушка природных газов. 2-е изд., пере-раб. и доп.-М.: Недра, 1975.-160 с.

56. Ланчаков Г.А., Кульков А.И., Зиберт Г.К. Технологические процессы подготовки газа и методы расчета оборудования.-М.: 000 «Недра-Бизнесцентр», 2000.-279с.

57. Вшивкова О.В., Калугин В.Ф., Калугин И.В. // Рефракционные измерения и исследования в атмосфере. Сарат.гос.техн.ун-т.Саратов,2003.-189с.:ил.47.-Библиогр. 131 назв.-Рус.-Деп. в ВИНИТИ 10.04.2003, №680-В2003.

58. Прилепин М.Т., Голубев А.Н. Итоги науки и техники // Геодезия и аэрофотосъемка. 1979. Т. 15. — С. 105.

59. Высоцкий Л.И., Вшивков В.Ф., Глухов А.Т. Определение влажности почвы по атмосферной рефракции //Геодезия и картография. 1984. С. 23-25.

60. Кузнецов В.А. Емкость плоского конденсатора с учетом краевого эффекта: Сб. науч. работ // Повышение эффективности процессов механизации и электрификации в АПК.- Саратов, 2001.

61. Беднов Н.И. Исследование процесса дозирования зерновой массы диэлькометрическим способом: Автореф. дис. канд. техн. наук.-Челябинск, 1982.

62. Баталин М.Ю. Теоретическое обоснование основных параметров емкостных датчиков влажности зерна и семян сельскохозяйственных культур // Труды ВИМ.-М.Д979.Т.83.

63. Беднов Н.И. Влияние неравномерности заполнения и формы расположения зерновой массы на характеристики плоскопараллельного конденсатора // Электрификация сельскохозяйственного производства: Сб. науч. тр. Саратовского СХИ.-Саратов, 1977.Вып.96.

64. Данилин А.И., Разумова JI.A. Методические указ.-М.: Главное Управление гидромет. службы при СМ СССР, 1955. Вып. 31

65. Влагомеры зерна и продуктов его переработки. Электрические методы градуировки РД 50-157-19: Метод, указ. М.: Гос. комитет по стандартам, 1980.- 16 с.

66. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи.-М.: Высшая школа, 1978.-528 с.

67. Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения.-М.: Радио и связь, 1985- 368 с.

68. Нейман JI.P., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники.-JL: Энергия, 1975. Т. 1. 522 с.

69. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. М: Высшая школа, 1991.- 622 с.

70. Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин. — M.;JI.: Энергоиздат, 1959.- 684 с.

71. Тиль Р. Электрические измерения неэлектрических величин. — М.: Энергоиздат, 1987.- 192 с.

72. Lindorf H. Technische Temperaturmessungen. Essen, 1970.

73. ГОСТ 8.434-81. Влажность зерна и продуктов его переработки. Методика выполнения измерений диэлькометрическими и резистивными влагомерами / Гос. комитет СССР по стандартам. М.:Изд-во стандартов, 1981.-5с.

74. Ландсберг Г.С. Оптика. -М.: Наука, 1976. 926 с.

75. Справочник по физике и технике / Под ред. А.С. Еноховича — М.: Просвещение, 1983.-255 с.84Лворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике для инженеров и студентов. М.:Наука, 1971.

76. Millard D. The Electrical measurement of Moisture in Granular Materials // Brit, journ. Applied. 1953. V. 4.

77. Вшивкова O.B., Калугин В.Ф., Калугин И.В. Способ определения влажности и плотности. Патент РФ № 2174678, опубл. 10.10.2001 // Бюллетень изобретений. 2001. №28.

78. Бобровников Л.З. Радиотехника и электроника. М. 1974.- 359 с.

79. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. М.:Гостехиздат, 1949.

80. Устройство для измерения влажности продуктов зернового производства1. Шш