Без пробоподготовки щуповые влагомеры зерна выдают цифру за 7 секунд

Большинство граждан сталкивается непосредственно с зерном только во время традиции посевания, лечения народными средствами при проращивании или при попадании в сельскую местность, где колосятся сотни гектаров пшеницы, ячменя или набирают вес початки кукурузы.
А вот измерение влажности зерновых – прерогатива работников специализированных лабораторий по анализу органолептических параметров качества или тех, кто осуществляет эту важную процедуру прямо в поле, периодически засыпая в ручной влагомер для зерна образец, чтобы буквально через минуту получить желаемое значение сразу в %, доложить руководству, чтобы определиться с важным решением для текущего сезона об определении времени сбора урожая.

Представим себе, что как раз не кстати пошли затяжные дожди и прогноз погоды не утешительный на ближайшие недели, но вот выдались солнечные деньки и почва просохла и тяжелые колеса комбайнов не погружаются по самые оси в грязь и начинается уборка. И зерно вроде бы сухое и снующие автомобили загружают очередные тонны на хранение в элеваторы. Успели !

Щуповые влагомер зерна - альтернативный экспресс анализ вне лаборатории

Преимущества и особенности

Щуп или зонд в зависимости от разновидностей измерителей – неотъемлемый конструктивный элемент. Альтернативные названия, может не совсем научные, по отражающие суть – измерительные электроды или выносные сенсоры.
Какие же выгоды ? Распишем кратко основные преимущества, а потом поговорим более подробно.

1. Может проводить замеры на любой глубине (в пределах длины стержней), а не только на поверхности.
2. Не нужен предварительный отбор проб - просеивать, удалять насекомых и мусор.
3. Даже в закрытых мешках или кузове автомобиля резистивный влагомер зерна может провести оперативное исследование.
4. Высокая скорость, одна из самых высоких среди аналогов.
5. Чем длиннее щупы, тем меньше по теории вероятностей, влияние чужеродных включений на итоговое значение.

Поверхностный слой любого гигроскопичного вещества почти всегда отличается по физико-химическим свойствам от внутренних слоев.

Причем дело даже не при хранении на открытом воздухе.
И в закрытом хранилище за счет конвекционного движения, воздух медленно, но движется. Влага вверху испаряется, и если зачерпнуть горсть и проанализировать, то по сравнению с зерновками на глубине будут, как говорится, две большие разницы.
Можно конечно перемешать лопатой, перед началом измерений. Но это больше шутка, а серьезность момента состоит в том, что только щуповым влагомером можно даже без касания руками, отбора образцов зерна и перемешивания, погрузиться и получить искомый результат.
При погружении на глубину датчиков данные становятся усредненными. Обращаем внимание на этот термин, это напрямую связано с репрезентативностью выборки.
Если остроконечными кончиками щупов лишь коснуться исследуемого продукта, чувствительная электроника уже через секунду выдаст значение на дисплее. Но доверять ему нельзя:

• во-первых как мы сказали, из-за различающихся физико-химических свойств верхнего слоя;
• во-вторых, какой тогда смысл в удлиненных щупах, если тесты проводится прикосновением ?

С каждым сантиметром, когда зонды погружаются, увеличивается количество зерен, непосредственно контактирующих с поверхностью пары металлических сенсоров.

В быту, особенно вспомнив школьные уроки физики и частично позабытые знания по технике безопасности, для большей части материалов (твердых и жидких) мы можем однозначно сказать – проводит материал ток или нет.

Например вода – проводит, металлическая деталь - тоже, как и обрывок медного провода.
А вот как быть с электропроводностью ну к примеру пшеницы, кукурузы, гороха, гречки ? Проводит или нет ? Вот в чем вопрос ! Самое интересное, что однозначного ответа нет.

Технические нюансы

Вроде бы проводят, но как бы сказать - не очень, где-то посередине между проводниками и диэлектриками.

Расстояние между щупами влагомера для зерна составляет около 50-70 мм.

Это два электрода, к которым подведена разность потенциалов, за счет энергии источников питания.

Чтобы электрический ток начал протекать, должно быть приложено достаточное напряжение, чтобы "пробить" зерновую массу.

Если напряжение будет слабое, ток или не будет протекать, и значение влажности измерить не получится, или величина тока будет настолько мала, что будет соизмерима с тепловыми шумами, характерными для цифровых элементов, которыми внутри оснащен измеритель для оцифровки полученного аналогового сигнала влаги в зерне.
При малой величине тока, значение влажности будет сопоставимо по величине с погрешностью, что не допустимо.
С другой стороны, если увеличить напряжение, то резко будут расти габариты и вес.
Поэтому инженеры просчитали все за и против, чтобы и ток проходил через зерно, и ошибка была минимальная, маркетологи и дизайнеры дали свои советы по форме и размерам - что предпочитают купить покупатели, и в результате переносной влагомер для зерна получает питание всего от 4-х микропальчиковых батареек.
Практика показала, что этого “комплекта” вполне достаточно. Потребляется малое количество энергии.

Теперь опять вернемся к глубине погружения и погрешности. Насколько глубоко погружать щупы ?
Опыт приходит с практикой. Опустите на треть длины, посмотрите на показания. Потом на половину. Значение может изменится, а может и нет. Если есть возможность, желательно опускать иглы, чтобы электроды были в зерновом слое на 80-90%.
Особенно опасна повышенная влажность, поэтому производители настойчиво рекомендуют использовать полезную функцию, которой оснащены практически все щуповые влагомеры зерновых, масличных культур и семян – HOLD/MAX.
Эту опцию можно еще назвать – измерение с положительным накоплением.

Если вначале будет показано 9,2%, а после опускания более глубоко отобразится 10%, то при включенной функции HOLD/MAX, на дисплее всегда останется не обязательно последнее, но именно максимальное значение.



Это и есть усреднение. Зерна можно представить как большую совокупность сыпучих элементов, каждый из которых хоть немного, но может различаться по плотности, твердости, степени повреждения.
И за счет длины щупов при включенной функции HOLD/MAX, данные усредняются. Получается, что выборка становится более репрезентативной и отражает в целом значение влажности например в мешке или кузове грузовика.
На точность может влиять еще один параметр. Это натура или насыпная плотность или масса в единице объема, что в свою очередь определяется геометрическими размерами зерен, содержанием влаги и плотностью. Одно дело мешок, где зерна не так плотно прилегают друг к другу, другое – слой в 2-3 и более метров, где на самые нижние давит масса верхних.