Обоснование параметров и разработка прибора для оперативного неразрушающего контроля влажности при заготовке кормов

• Автор: Пугачев, Петр Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ

ПРИ ЗАГОТОВКЕ ОБЪМИСТЫХ КОРМОВ.

1.1. Технологические требования к уровню влажности заготавливаемых кормов как основа разработки полевого влагомера.
1.2. Обзор методов и конструкций датчиков технических средств измерения влажности кормовых материалов.

1.3. Методы прогнозирования влажности по математическим моделям полевой сушки трав

1.4. Электрофизические характеристики кормовых материалов.

1.5. Выводы. Цель и задачи исследований.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКОЕ

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВОГО ВЛАГОМЕРА КОРМОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Технологические требования к метрологическим параметрам полевого прибора для измерения влажности трав.
2.2. Обоснование параметров датчиков для измерения влажности рассыпного и прессованного сена.
2.2.1. Определение геометрических и электрических параметров компланарного датчика
2.2.2. Расчет параметров шестиэлектродного датчика
2.2.3. Расчет геометрических параметров датчика зондового типа
Глава 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Программа исследований.
3.2. Описание экспериментальной лабораторной установки
3.3. Методика проведения лабораторных и полевых исследований
3.4. Измерительная аппаратура.
3.5. Порядок проведения измерений электрических
параметров травяных кормов и обработка результатов
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТРАВЯНЫХ КОРМОВ
4.1. Экспериментальное исследование частотновлажностных характеристик травяных кормов.
4.2. Исследование электрофизических свойств кормов с использованием компланарных измерительных преобразователей.
4.3. Исследование электрофизических свойств кормов зондовыми ПИП
4.3.1. Выбор оптимального межэлектродного расстояния шестиэлектродного измерительного преобразователя.
4.3.2. Исследование влияния плотности прессования травяных
кормов на электрические параметры зондовых ПИП.
4.4. Выбор параметров зондового датчика и разработка устройства
компенсации плотности растительного материала.
4.4.1. Разработка и техническая реализация устройства
компенсации.
4.4.2. Экспериментальные исследования по выбору параметров зондового датчика.
Глава 5. РАЗРАБОТКА МИКРОПРОЦЕССОРНОГО ПОЛЕВОГО
ВЛАГОМЕРА
Ф 5.1. Обоснование структурной и параметрической схем прибора
5.2. Результаты испытаний и градуировочные характеристики
прибора на рассыпном и прессованном сене.
5.3. Техникоэкономическая оценка использования прибора
для оперативного контроля влажности при заготовке кормов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
4 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Исходные требования на разработку универсального полевого микропроцессорного прибора для контроля технологических
параметров кормов.
Приложение 2. Патент 7 на изобретение Влагомер
прессованных волокнистых материалов
Приложение 3. Справка об использовании и внедрении в производство
результатов диссертационной работы
Приложение 4. Авторское свидетельство 7 на изобретение Устройство для определения влажности волокнистых и сыпучих материалов на ленте транспортера.
Введение


Согласно уровень влажности при заготовке сенажа зависит от вида культур. Так, из бобовых трав сенаж приготавливается при влажности , а из злаковых трав при влажности . Загружать в башню провяленную массу с повышенной влажностью не рекомендуется изза выделения сока, действующего разрушительно на стены хранилища, и значительного промерзания корма в зимнее время, что сильно затруднит его выгрузку из башен. Качество сенажа и потери питательных веществ при его заготовке также во многом зависят от влажности растений. В таблице 1. Из таблицы видно, что наименьшие потери питательных веществ наблюдались при провяливании сенажной массы до влажности ,6 . Вместе с тем, при хранении готового сенажа с таким содержанием влаги потери питательных веществ возросли. Таблица 1. Качество сенажа в зависимости от вида сенажа и влажности зеленой массы по данным приведены в таблице 1. Таблица 1. Как видно из таблицы, кормовые свойства отобранных образцов сенажа, влажность которых была более , находились на низком уровне. Наиболее наглядно это видно на сенаже, приготовленном из бобовых культур. Согласно данным таблицы, в сенаже с повышенным содержанием влаги . При снижении влажности бобовых трав до . Процесс сгребания травы в валок будет сопровождаться небольшими потерями сухого вещества, если эта операция будет производиться при определенной влажности трав. Например, при сгребании степного сена влажностью потери листьев составили , а при влажности потери листьев достигали . При прессовании сена в тюки и рулоны плотность прессования травы выбирают в зависимости от влажности прессуемой травы. Провяливание трав с последующим досушиванием активным вентилированием проводится по такой же технологической схеме, что и для сена полевой сушки. В этом случае растительная масса влажностью закладывается для досушки на специальные воздухораспределители в хранилище ,, . Как влияет на энергозатраты досушка сена активным вентилированием с различной влажностью, видно из следующего примера. Для получения 1 т готового сена, при досушке в сенохранилище растительной массы с влажности до , необходимо удалить 0 кг воды. Если трава в поле провялена лишь до влажности, то количество воды, которое необходимо удалить из этой массы составит 0 кг. То есть закладка травы на сушку с влажностью, превышающей рекомендуемую на 5 , приводит к повышению расхода сушильного агента в единицу времени почти на . В этом случае расход электроэнергии на досушку сена связанный с повышением влажности травы с до , рассчитанный по зависимости УЧббг2,6 между расходом электроэнергии Р и производительностью вентилятора 0, увеличивается почти на . Сохранность питательных веществ в процессе хранения готового сена также обусловлена содержанием в нем влаги. В исследованиях 7 было установлено, что при хранении сена потери сухого вещества тесно коррелировали с влажностью сена. Так, при хранении сена в течение 6 месяцев влажностью потери сухого вещества составляли 4 , при повышении влажности корма до они увеличились вдвое 8,1 . Таким образом, рассмотрение технологий заготовки объемистых кормов показало, что влажность растительного материала является основным технологическим параметром, определяющим своевременность выполнения всех без исключения технологических операций при заготовке и хранении объемистых кормов, а также показателем качества и себестоимости готовой продукции. На рисунке 1. Известно, что скорость сушки трав в зависимости от погодных условий может составлять в валках 3. Приведенные данные полевой сушки трав свидетельствуют о достаточно динамичном характере изменения влажности. В этой связи применение стандартизованного воздушнотеплового метода определения влажности трав изза длительности анализа, составляющего 2. Приведенные материалы указывают на необходимость применения экспрессных методов и средств для определения влажности трав в полевых условиях. Повысить эффективность управления технологическими процессами заготовки кормов можно с использованием технических средств экспрессного контроля влажности на основе диэлькометрического метода измерений.