способ определения степени повреждения корнеклубнеплодов

Формула изобретения

Способ определения степени повреждения корнеклубнеплодов, включающий отбор пробы корнеклубнеплодов, погружение ее в жидкость мерного баллона, определение объема погруженной пробы по количеству вытесненной ею жидкости, герметизацию мерного баллона, создания в нем избыточного давления, выдержку пробы корнеклубнеплодов в мерном баллоне в течение времени релаксации при избыточном давлении и расчет коэффициента повреждения по уменьшению уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточного давления, отличающийся тем, что уменьшение уровня жидкости определяют после сброса избыточного давления из мерного баллона, а коэффициент повреждения корнеклубнеплодов рассчитывают по их остаточной деформации по формуле:

П=(V₁· k· 100%)V ₂,

где П - коэффициент повреждения корнеклубнеплодов, %;

V₁=S· l - объем, на который уменьшилась проба корнеклубнеплодов после сброса избыточного давления из мерного баллона - остаточная деформация корнеклубнеплодов, мл;

S - площадь горизонтального сечения столба жидкости с пробой корнеклубнеплодов в мерном баллоне, см²;

l=l₁-l₂ - уменьшение уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточным давлением, см;

l₁ - величина уровня жидкости мерного баллона после его герметизации, т.е. перед созданием избыточного давления в мерном баллоне, см;

l₂ - величина уровня жидкости мерного баллона после сброса из него избыточного давления, см;

k - коэффициент, учитывающий влияние видовых и сортовых особенностей корнеклубнеплодов на их сжатие;

V₂ - объем пробы корнеклубнеплодов перед созданием избыточного давления в мерном баллоне, мл.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для оперативного контроля повреждения корнеклубнеплодов в процессе их уборки.

Известен способ определения степени повреждения плодов машинной уборкой, включающий отбор пробы, замачивание плодов в растворе водного красителя, визуальное выявление и замер размеров окрасившихся участков плодов и расчет коэффициента повреждения по результатам замера [1].

Недостатком данного способа является затруднение, связанное с выявлением внутренних повреждений, полученных в результате ушибов, когда покровная ткань не имеет значительных повреждений.

Наиболее близким по процессу реализации является способ определения степени повреждения корнеклубнеплодов, включающий отбор пробы, погружение ее в жидкость, герметизацию с последующим повышением давления до 0,3-0,4 МПа, выдержку при избыточном давлении в течение времени релаксации и расчет коэффициента повреждения по величине уменьшения уровня жидкости от начального значения [2].

Недостаток данного способа заключается в том, что величина уменьшения уровня жидкости учитывает и упругое деформирование неповрежденных тканей корнеклубнеплодов, что снижает точность конечного результата.

Задача, на решение которой направлено изобретение, и технический результат от использования заключаются в повышении точности оперативного контроля повреждений корнеклубнеплодов через более точный расчет коэффициента повреждения.

Технический результат достигается тем, что в способе определения степени повреждения, включающем отбор пробы корнеклубнеплодов, погружение ее в жидкость мерного баллона, определение объема погруженной пробы по количеству вытесненной ею жидкости, герметизацию мерного баллона, создание в нем избыточного давления, выдержку пробы корнеклубнеплодов в мерном баллоне в течение времени релаксации при избыточном давлении и расчет коэффициента повреждения по уменьшению уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточного давления, уменьшение уровня жидкости определяют после сброса избыточного давления из мерного баллона, а коэффициент повреждения корнеклубнеплодов рассчитывают по их остаточной деформации по формуле

П=(V₁· k· 100%)/V ₂,

где П - коэффициент повреждения корнеклубнеплодов, %;

V₁=S· l - объем, на который уменьшилась проба корнеклубнеплодов после сброса избыточного давления из мерного баллона (остаточная деформация корнеклубнеплодов), мл;

S - площадь горизонтального сечения столба жидкости с пробой корнеклубнеплодов в мерном баллоне, см²;

l=l₁-l₂ - уменьшение уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточным давлением, см;

l₁ - величина уровня жидкости мерного баллона после его герметизации (перед созданием избыточного давления в мерном баллоне), см;

l₂ - величина уровня жидкости мерного баллона после сброса из него избыточного давления, см;

k - коэффициент, учитывающий влияние видовых и сортовых особенностей корнеклубнеплодов на их сжатие;

V₂ - объем пробы корнеклубнеплодов (перед созданием избыточного давления в мерном баллоне), мл.

Способ реализуется следующим образом. Производят отбор пробы корнеклубнеплодов, при этом пробу отбирают наугад из партии убранных корнеклубнеплодов. В мерный баллон наливают жидкость (например, воду). Отобранную пробу помещают в мерный баллон так, чтобы корнеклубнеплоды полностью погрузились в жидкость. По шкале уровнемера мерного баллона определяют объем вытесненной жидкости. Объем вытесненной жидкости равен объему погруженной в мерный баллон пробы корнеклубнеплодов. Мерный баллон герметизируют крышкой и замеряют в нем уровень жидкости по шкале уровнемера. После этого внутри мерного баллона создают избыточное давление (нагнетая туда воздух), при котором пробу выдерживают в течение времени релаксации. Величина избыточного давления и длительность периода релаксации зависят от вида исследуемых на повреждение корнеклубнеплодов (например, для клубней картофеля рабочее давление находится в пределах 0,3-0,4 МПа, время релаксации - 10-30 с). По окончании процесса релаксации избыточное давление сбрасывают, сообщая внутреннюю полость мерного баллона с атмосферой. По шкале уровнемера замеряют уровень жидкости. По разнице уровней жидкости в мерном баллоне до создания избыточного давления и после его сбрасывания рассчитывают коэффициент повреждения корнеклубнеплодов по их остаточной деформации по формуле

П=(V₁ · k· 100%)/V₂,

где П - коэффициент повреждения корнеклубнеплодов, %;

V₁ =S· l - объем, на который уменьшилась проба корнеклубнеплодов после сброса избыточного давления из мерного баллона (остаточная деформация корнеклубнеплодов), мл;

S - площадь горизонтального сечения столба жидкости с пробой корнеклубнеплодов в мерном баллоне, см²;

l=l₁-l₂ - уменьшение уровня жидкости мерного баллона от воздействия на пробу избыточным давлением, см;

l₁ - величина уровня жидкости мерного баллона после его герметизации (перед созданием избыточного давления в мерном баллоне), см;

l₂ - величина уровня жидкости мерного баллона после сброса из него избыточного давления, см;

k - коэффициент, учитывающий влияние видовых и сортовых особенностей корнеклубнеплодов на их сжатие;

V₂ - объем пробы корнеклубнеплодов (перед созданием избыточного давления в мерном баллоне), мл.

Отличительным признаком предложенного способа является то, что коэффициент повреждения корнеклубнеплодов рассчитывают по величине остаточной деформации их поврежденных тканей, полученной от воздействия избыточного давления в мерном баллоне.

При механическом повреждении корнеклубнеплода в его тканях нарушаются межклеточные связи, что приводит к уменьшению упругости поврежденных тканей. В процессе всестороннего сжатия от определенного избыточного давления (0,3-0,4 МПа для клубней картофеля) корнеклубнеплод деформируется внутрь. После сброса избыточного давления неповрежденные ткани корнеклубнеплода восстанавливают свою прежнюю форму, а поврежденные восстанавливают ее не полностью (присутствует остаточная деформация). Расчет коэффициента повреждения корнеклубнеплодов по величине этой остаточной деформации позволяет повысить точность результата, по сравнению с известным способом, принятым за прототип. Это связано с тем, что коэффициент k (коэффициент, учитывающий влияние видовых и сортовых особенностей корнеклубнеплодов на их сжатие) характеризует только особенности сжатия поврежденных тканей корнеклубнеплодов, тогда как в прототипе он учитывает еще и сжатие неповрежденных тканей.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1183049, кл. А 23 N 15/00, 1985.

2. Патент №2147121, А 01 D 33/08, 2000.