Способ контроля наличия механического повреждения корнеклубнеплодов Советский патент 1989 года по МПК G01N33/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматической сортировке корнеклубнеплодов, .преимущественно картофеля.

Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени за счет одновременной отбраковки как механически поврежденных, так и загнивших плодов.

При осуществлений способа на плод наносят летучую метку (ЛМ) например раствор этилового спирта, затем плод подвергают сушке потоком воздуха и через промежуток времени, в течение которого кондиционные плоды теряют свою метку, поток воздуха за плодом анализируют на удельное содер-. жание в нем ЛМ и по величине удельного содержания метки судят о наличии механического повреждения плода.

Сущность предлс.гаемого способа сортировки плодов заключается в сле- ду ющем.

На поверхность плода тем или иным способом наносят тонкую пленку летучего соединения (ЛМ). Это может быть выполнено, например, или погружением плода в водный раствор этилог . вого спирта с концентрацией 610 М, или распылением ЛМ над поверхностью плода. При обработке плода таким спот собом летучее соединение также проникает и слетается в раковинах и мягкой пористой ткани гнилей, в трещинах и порезах плода. После нанесения ЛМ . плод подвергают сушке, например, в потоке воздуха. Скорость высыхания.

ел

Ot 00

3149

поверхности плода удалелис ЛМ с поверхности шюда) для такого случая полностью определяется такими параметрами, как W и ДР, где W - скорость воздуха над поверхностью плода, а ДР PHQC РП разность давлений насыщенного пара метки (РКОС давление метки в проходящем потоке воздуха (Рр), Поскольку ни порезы, ни тре- щины, ни поры и раковины в мякоти Iгнилей не продуваются воздухом, так |Как практически всегда находятся в |тени потока, скорость удаления ЛМ из них в сильной степени замедлен- Ная, Для такого рода дефектов (порезы, трещины- и т.д.) скорость удаления :метки определяется главным образом диффузионными процессами и мало зависит от скорости воздушного потока над плодом. Уменьшение испарения ЛМ из трещины и т.п. может быть вызвано также капиллярными явлениями, В результате при сущке в потоке воздуха кондукционнь1е шшды теряют при про- чих равных условиях ЛМ значительно раньше, чем плода,.имеющие на поверхности дефекты. При этом время, в течение которого кондиционный плод (или чистая поверхно сть некондиционного) теряют СВОЮ ЛМ, определяется скоростью воздушного потока.

Таким образом, в зависимости от скорости потока воздуха существу-, ет промежуток времени it- , в течение :которого здоровые, кондиционные, плоды полностью теряют свою метку, В этой связи анализ воздушного потока через время ut после начала сушки плода на наличие в нем летучего сое- динения дает информацию о наличии повреждения плода: если, например, в потоках воздуха ЛМ отсутствует - плод без дефектов; если в потоке воздуха за плодом обнаружен , летучее соединение - плод имеет дефекты На фиг.1 и 2 по оси ординат приведена концентрация ЛМ в потоке воздух за здоровыми и пораженными плодами картофеля в зависимости от времени сушки и скорости потока воздуха,

В качестве летучей метки использован этиловый спирт. Приведенные на 4иг,1 и 2 кривые получены следующим образом,

ЛМ на плод наносят.в результате кратковременного погружения его в емкость, наполненную водным раствором этилового-спирта в концентрации

Q 5 0 5 0

5 0 з

0

4

6-10 М. Затем мечеш гй плод размещают на латунной сеточке, которую монтируют в металлической трубе, на одном из ее концов. Внутренний диаметр трубы равен 9 см. На противоположном конце трубы ставят заглушку с оливкой, через которую .в трубу подают сжатый воздух. Расход сжатого воздуха должен обеспечить линейную скорость воздуха у поверхности плода от 30 до 90 см/мин. Пробы на удельное содержание ЛМ в потоке воздуха за плодом (по потоку) отбирают медицинским шприцом. Анализ отобранных проб проводят на хроматографе ЛХМ-72. В качестве чувствительного элемента хроматографа используют детектор по теплопроводности. Удельное содержание метки (УСМ, отн, ед.) в потоке воздуха за плодами, меченными этиловым спиртом, в зависимости от времени сушки (отсчет времени ведется с момента, когда плод попадает в поток воздуха) показано на фиг.I, Для сравнения выбирают плоды с одинаковой массой, равной приблизительно 120 г. Линейная скорость воздушного потока у поверхности плода равна 50 см/мин. Кривая 1 характеризует УСМ за здоровым плодом; кривая 2 - за плодом с трец| 1нами общей длиной 5,7 см и максимальной глубиной 0,7 см; кривая 3- за плодом с трещинами длиной 7,5 см и глубиной 0,9 см. Как следует из фиг,1, плод без дефектов значительно быстрее теряет метку, чем плод с трещинами. При скорости воздуха, равной 50 см/мин, спиртовая метка полностью удаляется со здорового плода за 4 мин, В указанные моменты времени УСМ в потоке воздуха за дефектными плодами все еще остается высоким. При ,этом наличие спиртовой метки в газовом потоке сохраняется в-течение 20- 30 мин. Аналогичные выводы были по-- лучены при исследовании временной зависимости процесса сушки по УСМ в потоке воздуха за плодами картофеля, пораженными гнилями.

Па фиг,2 показана динамика сушки клубней, имеющих различные степени поражения гнилями. Кривая 1 характеризует изменение УСМ в потоке воздуха во времени за здоровым плодом; кривая 2 - за плодом, степень поражения гнилью которого достигает 30%; кри5U

вая 3 - за шюдом, пораженным гнилью на 40%. Из фиг.2 следует, что адсорбированная тканью гнили ЛМ (в данном случае этиловый спирт) не выма- воздухом в течение десятков минут.

Пpeдлaгae ь й способ контроля наличия механического повреждения корнеклубнеплодов преимущественно может быть применен в переборке плодов, например, в хранилищах. При этом, в момент закладки на .хранение, когда загнившие плоды, как правило, отсутствуют, в некондиционные попадают плоды с трещинами и порезами: при переработке в процессе хранения некондиционными становятся загнившие плоды. Кроме того, способ может использоваться и для сортировки картофеля на линиях товарной обработки, на которых в емкостях с растворами поваренной соли отделяются (по плотности клубни с внутренними дефектами; оставшиеся клубни картофеля поступают на ленточный транспортер, обмзшаются водой для удаления соли с их поверхности, подвергаются сушке и дополни-л тельной сортировке на кондиционные и некондиционные путем визуального осмотра.

Предпс. способ осуществляется следующим образом. В воду, которая используется для обг 1вания клубней, можно добавить летучее соедине- ние, например этиловый спирт. После выполнения операции удаления соли на клубнях появляется летучая метка. Транспортер, на который попадают меченные клубни и по которому они

должны двигаться один за другим в линию, помещают в трубу. Длину трубы ее диаметр и расход воздуха (а еле36

довательно, и скорость воздуха) выбирают такими, чтобы ЛМ на здоровых клубнях терялась вблизи их выхода из трубы. -В месте, где полностью теряется метка здровых плодов, размещают датчик для анализа воздушного потока на содержание летучего соединения. Полученные от датчика сигналы Да (есть метка) или Нет (нет метки в воздушном потоке) свидетельствуют о прохождении клубней с дефектами или без них соответственно. Передавая такого рода сигналы на исполни тельный механизм, можно осуществлять сортировку клубней на кондиционные и некондиционные без затрат ручного труда.

Формула изобретения

Способ контроля наличия механического повреждения корнеклубнеплодов, преимущественно картофеля, предусматривающий обработку последнего веществом, сорбирующимся на поврежденной части корнеклубнеплода, удаление сорбированного вещества, измерение его количества с последующим установлением по результатам измерения наличия механического повреждения, о т- л и чающийся тем, что, с цель повышения точности и сокращения времени, в качестве вещества, сорбирующегося на поврежденных частях корнеклубнеплодов , используют водный раствор этилового спирта, а удаление последнего осуществляют путем сушки корнеклубнеплодов в потоке воздуха, при этом при измерении количества сорбированного вещества анализируют поток воздуха на удельное содержание в нем этилового спирта,

tpaif

еушяо,гпм.

-

ореня еуааг ная.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при автоматической сортировке корнеклубнеплодов, преимущественно картофеля, по результатам контроля наличия механического повреждения. Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени. На контролируемые корнеклубнеплоды наносят "летучую метку" (ЛМ). Дальнейшую сортировку плодов по факту ее присутствия или отсутствия на плодах проводят через промежуток времени, необходимый для ее исчезновения на здоровых плодах. В качестве ЛМ - вещества, избирательно сорбирующегося на поврежденной поверхности продукта, используют раствор этилового спирта. Удаляют ЛМ путем сушки продукта в потоке воздуха. Поток воздуха за плодом анализируют на удельное содержание ЛМ. По величине удельного содержания ЛМ судят о наличии повреждения. 2 ил.