Технология

Акваматик 5200 прост в использовании, но не позволяйте кажущейся простоте прибора обмануть вас. Это самый передовой измеритель влажности зерна, доступный на данный момент; он использует передовые технологии, чтобы обеспечить быстрый и точный результат.

Как работает измеритель влажности?

Почти все настольные влагомеры используют так называемый емкостной метод или метод высокочастотных диэлектриков. С помощью этого метода радио сигнал на определенной частоте передается через образец. Поскольку вода взаимодействует с радиоволнами (на этом же принципе основана работа вашей микроволновой печи), то можно определить содержание влаги, измеряя, как радиосигнал изменяется при взаимодействии с образцом.

Эффект воздействия образца на радио сигнал называется диэлектрической постоянной, и она возрастает пропорционально влажности. Есть несколько других факторов, которые оказывают влияние на диэлектрическую постоянную, возможно, прежде всего это плотность образца и температура. Эти два фактора измеряется и корректируется в современных измерителях влажности.

150 МГц технология повышает точность

Еще несколько лет назад во влагомерах использовали радио сигнал с частотой 1-15 МГц. Это та область, в которой легко работать, т.к. влага имеет сильный сигнал в этом диапазоне, и электронные компоненты для приборов данного типа были доступны. Проблема состоит в том, что существует много шума в данной области частот, так что отношение сигнала к шуму для влаги очень плохое, это снижает точность измерения влажности и создает необходимость частого обновления калибровки, а также для конкретных калибровок для различных классов зерна.

Например, со старыми влагомерами часто приходится использовать несколько калибровок для пшеницы и ячменя, по одной на класс. Еще одной проблемой старой технологии был так называемый "обратный эффект", когда прибор занижал значение влажности при анализе зерна прямо с поля. Причина была в том, что на более низких частотах не будет полного проникновения в ядро зерна, поэтому прибор будет видеть только содержанием влаги на поверхности зерна.

В ходе исследования специалисты USDA попытались определить оптимальную частоту. Измерения проводились в диапазоне от 1 МГц до 200 МГц, и результаты четко показали, что точность намного лучше на частоте 150 МГц, чем в старом диапазоне частот 1-15 МГц. При 150 МГц уровень шума значительно ниже и сигнал гораздо более четко соотносится с влажностью. Общий эффект заключается в том, что недостатки предыдущей технологии устранены в системах со 150 МГц. Чувствительность распределению влаги, сорта, года урожая и географическое положение гораздо ниже, а производительность значительно выше.

UMA - одна калибровка для всех продуктов

Другой важной разработкой USDA был новый UMA (унифицированный алгоритм определения влаги) метод калибровки. Это дополнительно повышает точность и дает возможность использованию одной калибровки для всех зерновых и масличных культур. Существуют три основных компонента в UMA - коррекция плотности нового типа образца, использование полиномиального уравнения четвертого порядка и новый способ настройки эффектов от температуры образца.

Коррекция плотности делается в большинстве продвинутых приборах для определения влажности зерна. Как написано выше, имеет плотность влияет на диэлектрическую постоянную и для того, чтобы достичь хорошей точности необходимо точно определить плотность и корректировать ее при расчете содержания влаги. Что нового в UMA? Это уравнение, которое и рассчитывает данную корректировку плотности. Оно создает практически идеальное соотношение между диэлектрической постоянной образца и его влажностью. Это также является важным фактором способности UMA использовать одну калибровку для всех типов зерна.

Полиномиальное уравнение четвертого порядка, которое и является фактической калибровкой, является более продвинутой математической моделью, чем та, что используется в предыдущих поколениях влагомеров. Это стало возможным благодаря более высокой вычислительной мощности анализатора Акваматик, который использует современные компьютерные технологии.

Влияние температуры образца всегда было проблемной точкой для всех влагомеров, но с введением UMA этого больше не проблема. UMA использует новый алгоритм для корректировки влаги, который адаптирует корректировку содержания влаги в образце. Правильная корректировка для холодного влажного образца отлична от корректировки для холодного сухого образца и UMA удается с этим справится, при этом демонстрируя очень хорошие результаты.