МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

Способность управлять работой любого картофеле­хранилища в значительной степени зависит от осна­щенности измерительными средствами для контроля четырех главных параметров — температуры, влажно-, сти, воздушного потока и давления. Способы и сред­ства измерения давления были уже рассмотрены в главе 9.

Температура. Информация о температуре — основа управления процессом хранения. Измерять ее можно, пользуясь одним из трех способов, нашедших приме­нение в картофелехранилищах: с помощью ртутных термометров, термопар и термисторов.

Точность ртутного термометра — менее одного градуса стоградусной шкалы Цельсия, однако он не приспособлен для дистанционной индикации и слиш­ком хрупок, что вызывает трудности при помещении его в картофельный слой. С другой стороны, эти при­боры надежны в работе, и в любом хранилище необ­ходимо иметь несколько термометров, подготовленных таким образом, как это было показано в начале главы (см. рис. 87).

Термопара формируется путем спая двух металлов, обычно меди и константана. Электродвижущая сила образуется благодаря наличию разности температур между двумя термоэлектродами, один из которых обычно находится внутри измерительного прибора, а другой вводится в тепловой контакт с точкой контро­ля температуры. Электродвижущая сила в милливоль­тах на шкале измерителя градуируется в единицах тем­пературы. С помощью термопары можно измерять быстро изменяющуюся температуру, можно произво­дить дистанционную индикацию результатов измере­ния и можно, поместив ее внутрь игольчатого зонда, производить измерения в центре картофельного бурта. Главной проблемой при использовании термопар яв­ляется непостоянство их характеристик, что требует тарировки в начале каждого сезона. Технология тари­ровки более подробно описывается ниже в разделе «Тарировка и установка аппаратуры».

Измерение температуры с помощью термистора о новывается на той физической особенности, что сопро­тивление термистора изменяется в зависимости от температуры контактирующей с ним среды. Следова­тельно, ток, протекающий через него от любого ис­точника питания (обычно батареи), также изменяет­ся и может быть выражен на шкале измерительного прибора непосредственно в единицах температуры. Достоинства и недостатки этого средства термомет­рии такие же, как и у термопары.

Влажность. Как уже неоднократно упоминалось, чтобы свести к минимуму потери массы хранящегося картофеля, вызванные испарением, в хранилище не­обходимо поддерживать высокую влажность. Следо­вательно, необходимо располагать средствами для ее измерения. Средства эти бывают трех основных типов: абсорбционный гигрометр, гигрометр, использующий сухой и влажный термометры, и тонкопленочный ем­костной сенсор. Абсорбционный (расширение/сжатие) гигрометр содержит чувствительные к влаге волоки обычно шерсть или хлопок, которые в ответ на изме нения влажности изменяют свой объем, то есть стано вятся источником незначительных механических пере мещений. Эти перемещения усиливаются и регистри руются измерительным прибором, шкала которог градуирована в единицах влажности. Тарировка та кого прибора легко расстраивается из-за пыли и час тиц почвы, которые попадают между волокнами чув ствительного элемента. К сожалению, упомянутые условия свойственны овощехранилищам, что делае применение в них абсорбционных гигрометров беспо лезным даже в случае частой (раз в две недели) чист ки волокон.

Гигрометры второго типа состоят из двух термо­метров или двух термопар, или двух термисторов, один из которых снабжен тампоном и маленьким резервуа­ром с водой. Испарение воды из тампона понижает температуру чувствительного элемента по отношению к сухому термометру. По разности этих температур можно, пользуясь специальной линейкой или психро­метрическими картами, определить относительную влажность. Чтобы добиться точных результатов, воздух должен иметь активный доступ к обоим термометрам. Поэтому большинство используемых на практике гиг­рометров — это гигрометры вихревого типа, снабжен­ные устройством, внешне напоминающим трещотки футбольных болельщиков. Действие этих устройств продолжается до тех пор, пока на термометрах не ус­тановятся стабильные показания. Влажному термо­метру требуется время на охлаждение, обычно около двух минут. Тампон следует менять, когда он покры­вается грязью или солью, содержащимися в воде. Луч­ше всего использовать для этих целей дистиллирован­ную воду.

Принцип действия тонкопленочного емкостного сенсора основан на изменении электрической емкости чувствительного элемента в зависимости от относи­тельной влажности воздуха. Этот прибор, который также можно непосредственно использовать как эле­мент гигростата, недавно поступил в продажу. Гаран­тируемая точность измерения относительной влажно­сти ± 1 %.

Воздушный поток. Поток воздуха, проходящий че­рез вентилятор, в условиях хранилища с необходимой точностью измерить затруднительно. Однако произво­дительность вентилятора, гарантируемая изготовите­лем и соответствующая национальным стандартам, таким, как Британский стандарт для английского обо­рудования или Американский стандарт для оборудо­вания США, позволяет считать, что вентилятор при правильной установке и техническом обслуживании будет обеспечивать оговоренный в технических усло­виях воздушный поток. Поэтому измерение произво­дительности вентилятора лучше предоставить специа­листам.

Что же касается потока через культуру, то ясно, насколько важно для оператора знать, какой объем воздуха проходит сквозь картофель, находящийся в хранилище. Используемый для этих целей прибор на^ зывается измерителем водушного потока в овощехра­нилищах и фактически измеряет скорость потока воз­духа через культуру, которая после учета высоты и плотности слоя может быть пересчитана в удельный поток на 1 т картофеля.

Так как сопротивление картофеля воздушному по­току невелико, любой инструмент, устанавливаемый на поверхности насыпи ~ будет иметь сравнительно большое сопротивление, поэтому поток воздуха скорее будет обтекать прибор, чем проходить сквозь нег Следует добавить, что установка хорошего обтюрат ра между картофелем и входом прибора также затру нительна. Из этих соображений измеритель воздушно го потока в овощехранилищах имеет на входе венти­лятор, который компенсирует сопротивление прибора. Для удобства эксплуатации измеритель располагается непосредственно на поверхности насыпи и устанавли­вается в горизонтальном положении с помощью уров­ня. Включается вентилятор и с помощью задвижки устанавливается такой режим обтюрации, при кото­ром поток вентилятора только компенсирует сопро­тивление прибора. Скорость потока определяется по высоте металлического диска, установленного на на тянутых нитях в измерителе.

Для насыпи картофеля высотой 4,5 м, вентилируе мого с интенсивностью 0,02 м3/с/т, скорость воздух составит 0,06 м/с.