СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ЗЕРНА ЗЕРНОВЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
METHOD TO MEASURE MOISTURE IN CEREAL CROP GRAIN

Изобретение относится к исследованию и анализу материалов, а именно к способам определения влажности зерна зерновых сельскохозяйственных культур, в том числе подсолнечника, кукурузы и рапса.
Известны способы определения влажности зерна сельскохозяйственных культур с помощью емкостных влагомеров (Лисовский В.В., Современные методы экспрессного измерения влажности сельскохозяйственных материалов // Вести национальной академии наук Беларуси, серия аграрных наук, №2, 2006, с.102).
Известен способ определения влажности зерна сельскохозяйственных культур по поглощению радиоволн сверхвысокой частоты при их прохождении через эти материалы (Бензарь В.К. Техника СВЧ-влагометрии, Мн., 1974, с.352).
Известен способ определения влажности зерна сельскохозяйственных культур, основанный на изменении характеристик электромагнитного поля, взаимодействующего с влажным материалом (Лисовский В.В., Современные методы экспрессного измерения влажности сельскохозяйственных материалов // Вести национальной академии наук Беларуси, серия аграрных наук, №2, 2006, с.102).
Однако эти способы позволяют определять влажность в уже убранной и подготовленной для переработки сельскохозяйственной продукции и не позволяют принять оптимальное решение о моменте начала и сроках уборки урожая, которые связаны, в том числе, с тем, что на элеваторы принимается зерно с влажностью, не превышающей 6-8%, и при превышении этого показателя зерно доводится до кондиции с помощью сушильных агрегатов, что приводит к удорожанию себестоимости продукции.
Техническим результатом является возможность дистанционно осуществлять оперативный контроль влажности зерна зерновых сельскохозяйственных культур (подсолнечника, кукурузы, рапса и др.), произрастающих непосредственно на полях.
Технический результат достигается тем, что измеряют мощность СВЧ-излучения, отраженного от исследуемого соцветия зерновой сельскохозяйственной культуры (подсолнечника или кукурузы или рапса и др.), сравнивают с мощностью СВЧ-излучения, отраженного от соцветия зерновой сельскохозяйственной культуры, с известной (базовой) влажностью, например 7%, и с помощью калибровочной кривой, связывающей изменение мощности СВЧ-излучения, отраженного от соцветия зерновой сельскохозяйственной культуры, с влажностью сельскохозяйственного материала (семена подсолнечника или зерно кукурузы или семена рапса и др.), определяют влажность зерна (семян) сельскохозяйственной культуры.
Ниже приведен пример осуществления изобретения.
Пример. Дистанционное измерение влажности семян подсолнечника, произрастающего непосредственно на поле.
Измерения изменения отраженной мощности СВЧ-излучения (т.е. коэффициента отражения как отношения отраженной мощности к излученной) осуществляют с помощью установки, представленной на фиг.1, где 1 - индикатор КСВН и ослабления Я2Р - 67; 2 - генератор качающейся частоты (ГКЧ); 3 - волноводный переход; 4 - направленный детектор излученного сигнала; 5 - направленный детектор отраженного сигнала; 6 - рупорная приемо-передающая пирамидальная антенна. Измерения отраженной мощности проводят дистанционно от соцветий подсолнечника.
Снимают калибровочную кривую, связывающую изменение мощности отраженного СВЧ-излучения от сельскохозяйственной культуры (Дб) с влажностью сельскохозяйственного материала (% об.). Для этого в качестве объекта с базовой влажностью выбирают соцветие подсолнечника с влажностью семян 7%, измеренной емкостным влагомером, и измеряют мощность отраженного от него СВЧ-излучения вышеуказанным прибором. Далее измеряют изменение отраженной мощности СВЧ-излучения также вышеуказанным прибором от соцветий с другой влажностью, также измеренной емкостным влагомером. Полученная экспериментально калибровочная кривая приведена на фиг.2, где по оси абцисс отложена объемная влажность семян подсолнечника (D), а по оси ординат отложено отношение модуля коэффициента отражения СВЧ-излучения от соцветия подсолнечника при данной влажности к модулю коэффициента отражения СВЧ-излучения от соцветия подсолнечника при базовой влажности семян подсолнечника 7%
где
Ротр - отраженная от объекта мощность СВЧ-излучения,
Рпад - мощность излучения, падающая на объект,
Ротр0 - мощность СВЧ-излучения, отраженная от соцветия подсолнечника, при базовой влажности семян подсолнечника 7%.
Для измерения влажности исследуемой сельскохозяйственной культуры измеряют изменение отраженного от нее СВЧ-сигнала относительно СВЧ-сигнала, отраженного от соцветия с базовой влажностью. Далее в соответствии с калибровочным графиком по изменению мощности отраженного СВЧ-сигнала определяют влажность семян подсолнечника.
Аналогичные результаты получают при определении влажности зерен кукурузы и семян рапса.