УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ Российский патент 1998 года по МПК G01N33/02 G01N33/00 G01N27/04 G01N27/02 A01G7/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению электрофизических параметров плодов и овощей, и может быть использовано при определении спелости, пригодности к дальнейшему хранению плодов и овощей, содержания в них нитратов и т.д.

Лаборатории овощехранилищ, фермерские хозяйства, предприятия оптовой и розничной торговли до сих пор не имеют простого и надежного оборудования, позволяющего определить спелость плодов и овощей, пригодность их к хранению и другие потребительские характеристики плодоовощной продукции. Используемые в настоящее время методики и реализующие их устройства являются либо субъективными, либо трудоемкими.

Известно устройство для определения электрофизических параметров плодов и овощей (SU, авт. св. 903767 G 01 N 33/02, 1982), представляющее собой емкость, в которую налита проводящая жидкая среда и опущен электрод произвольной формы. В проводящую жидкую среду помещают контролируемый овощ или плод таким образом, чтобы он был погружен в жидкую проводящую среду только частично. В контролируемый овощ или плод вводят электрод, выполненный в виде стержня, причем второй электрод не касается жидкой проводящей среды. Измеряют электрофизический параметр участка цепи, образованной вторым электродом, контролируемым продуктом, жидкой проводящей средой и первым электродом. По измеренному электрофизическому параметру судят о состоянии контролируемого плода или овоща.

Недостатком известного устройства следует признать неудобство использования, связанное как с использованием жидкой проводящей среды в качестве электролитического мостика, так и с необходимостью поддержания частичной плавучести контролируемого плода или овоща.

Наиболее близким аналогом изобретения можно признать устройство для измерения электрофизических параметров плодов и овощей (SU, авт. св 348942 G 01 N 33/02, 1972). Устройство представляет собой гребенку электродов игольчатого типа, закрепленных на диэлектрической подложке таким образом, чтобы между электродами оставался слой диэлектрика (воздуха), причем электроды подсоединены к узлу измерений. Электроды вводят в контролируемый плод или овощ и измеряют посредством узла измерений электрофизический параметр, характеризующий состояние контролируемого плода или овоща.

Недостатком данного устройства следует признать невысокую точность измерений, вызванную искривлением игольчатых электродов при введении в контролируемый овощ или плод, а также неодинаковой степенью погружения электродов гребенки в контролируемый овощ или плод, что приводит к случайной ошибке измерений.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в разработке простого и универсального устройства быстрого измерения электрофизических параметров плодов и овощей.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в обеспечении объективного экспресс-контроля электрофизических параметров плодов и овощей, однозначно характеризующих их состояние.

Устройство выполнено в виде пары электродов, подсоединенных к узлу измерения, причем один из электродов выполнен в виде стержня и расположен во внутренней полости второго электрода, выполненного в виде полого стержня произвольного поперечного сечения. Преимущественно второй электрод выполнен в виде трубки, в этом случае первый электрод предпочтительно расположен коаксиалъно второму. Первый и второй электроды могут быть выполнены с возможностью взаимного перемещения вдоль оси стержня относительно друг друга. Полость второго электрода может быть заполнена воздухом, эпоксидной смолой или полимерным диэлектриком. Электроды предпочтительно выполнять из химически стойких некорродирующих материалов, таких как бериллиевая бронза, нержавеющая сталь и т.д. В качестве узла измерений могут быть использованы цифровой универсальный измерительный прибор, омметр или осциллограф. Электроды могут быть подключены к узлу измерений посредством соответствующего предусилителя тока или напряжения.

Совокупность признаков, введенная им в независимый пункт формулы изобретения, необходима и достаточна для достижения вышеуказанного технического результата. Признаки, введенные заявителем в зависимые пункты формулы изобретения, развивают и дополняют признаки, введенные в независимый пункт изобретения, при этом признаки, введенные в зависимые пункты формулы изобретения, характеризуют различные варианты реализации устройства, не исчерпывая все же всего многообразия вариантов реализации.

На чертеже приведен пример одного из вариантов реализации устройства, приняты следующие обозначения: электрод 1, выполненный в виде стержня, электрод 2, имеющий внутреннюю полость 3, заполненную диэлектриком, и узел 4 измерений.

Изобретение может быть, в частности, реализовано следующим образом. Электроды 1, 2 выполнены из нержавеющей стали, полость 3 заполнена эпоксидной смолой. Диаметр электрода 1 составляет 0,6 - 0,8 мм, внутренний диаметр трубчатого электрода 2 составляет 1,6 - 1,8 мм. Электрод 1 по резьбе может перемещаться вдоль оси электрода 2. Электроды 1 и 2 диэлектрически изолированы друг от друга. Полость 3 эаполнена диэлектриком таким обрезом, чтобы конец электрода 1 выступал ориентировочно на 1,2 - 8 мм. Электроды 1,2 подсоединены к цифровому универсальному измерительному прибору, содержащему встроенный блок питания и предварительный усилитель.

Ниже приведены примеры использования устройства.

1. Для определения спелости дыни электроды были введены в контрольный экземпляр первоначально в корковую часть (глубина введения 5 - 6 мм), а затем электроды были введены в мякоть дыни (глубина введения 18 - 20 мм). Электрическое сопротивление корковой части составило 160 0м, электрическое сопротивление мякоти составило 400 0м. Рассчитав соотношение измеренных электрофизических параметров, по предварительно построенной градуировочной кривой определяют степень спелости дыни.

2. При определении пригодности к дальнейшему хранению яблок сорта Антоновка периодически с интервалом в две недели измеряли величину тока между электродами, погруженными в мякоть яблока. Резкое уменьшение величины силы электрического тока однозначно свидетельствует о необходимости снятия партии яблок с хранения и передачи ее в торговую сеть для реализации. Резкое уменьшение тока в мякоти яблока свидетельствует о перерождении тканей мякоти яблока.

3. При определении степени насыщенности нитратами картофеля и пригодности картофеля к долгому хранению было проведено измерение электрического сопротивления как контролируемой партии картофеля, так и контрольной партии картофеля того же сорта, но выращенного без удобрений. Уменьшение электрического сопротивления контролируемой партии относительно партии контрольной в 2, 4 раза однозначно показало непригодность контролируемой партии картофеля к долгому хранению.

Использование: изобретение относится к измерительной технике, в частности измерению электрофизических параметров, и может быть использовано при определении спелости плодов и овощей, пригодности их к дальнейшему хранению, содержания в них нитратов и т.д. Сущность изобретения: устройство содержит два измерительных электрода, подсоединенных к узлу измерения. Один электрод выполнен в виде стержня и размещен во внутренней полости второго электрода, выполненного в виде полого стержня произвольного поперечного сечения. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для измерения электрофизических параметров плодов и овощей, содержащее два электрода, разделенных диэлектриком и подключенных к узлу измерений, отличающееся тем, что один из электродов выполнен в виде стержня и расположен во внутренней полости второго электрода, выполненного в виде полого стержня произвольного поперечного сечения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй электрод выполнен в виде трубки. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что электроды расположены коаксиально. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды выполнены с возможностью взаимного перемещения. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что электроды выполнены с возможностью перемещения вдоль оси стержней. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве диэлектрика использован воздух, и/или эпоксидная смола, и/или полимерный диэлектрик. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды выполнены из химически стойких материалов. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве узла измерений использованы цифровой униферсальный измерительный прибор, омметр или осциллограф. 9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды подсоединены к узлу измерений посредством предварительного усилителя.