Способ автоматического управления процессом сортировки клубней картофеля Советский патент 1982 года по МПК B07C5/342 

1 ,

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано, например, в пищевой промышленности при автоматической сортировке плодов, преимущественно картофеля.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического управления процессом сортировки микрообъектов, предусматривающий их поштучную подачу в зону контроля, облучение рассеянным световым потоком, сканирование с последней регистрацией и преобразованием значений отраженного светового потока в электрические сигналы, пропорциональные квадрату периметра и площади продольного сечения микрообъектов, и вычисление коэффициента формы 1.

Указанный способ имеет низкую точность, трудоемок и его нельзя использовать для автоматического сортирования клубней картофеля, так как значение коэффициента формы микрообъектов различных видов остаются постоянными в отличие от них клубни картофеля определенного сорта имеют различные значения коэффициента формы в зависимости от их размеров.

Цель изобретения - повыщение точности сортирования клубней картофеля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического управления процессом сортировки клубней картофеля, предусматривающем их поштучную подачу в зону контроля, облучение рассеянным световым потоком, сканирование с последующей регистрацией и преобразованием величины отраженного светового потока в электри,Q ческие сигналы, пропорциональные квадрату периметра и величине площади продольного сечения сортируемых клубней картофеля, и вычисление коэффициента формы, заранее устанавливают критическое значение коэффициента формы в зависимости от .сорта

15 и осуществляют его корректировку с учетом площади продольного сечения клубней картофеля, а сортировку последнего осуществляют автоматически по величине сигнала рассогласования вычисленного и критичесJQ кого значений коэффициентов форм. Дополнительно по сигналу пропорциональной площади продольного сечения осуществляют автоматическое разделение клубней на размерные группы. Кроме того, для повыщения помехоустойчивости предусмотрена возможность формирования сигнала запрета, если площадь объекта в зоне контроля меньше, чем площадь продольного сечения наименьшего клубня.

На фиг. 1 приведена кривая зависимость коэффициента формы от величины отношения длины к наибольшей ширине; на фиг. 2 - гистограммы распределения коэффициентов формы для клубней сорта «Любимец, имеющие различную плотность (1 - для клубней с высокой плотностью; 2 - с низкой плотностью); на фиг. 3 - гистограммы распределения коэффициентов формы в зависимости от размеров в пределах одного сорта «Любимец (1 - для клубней массой от 30 до 50 г, 2 - от 51 до 80 г, 3 - от 81 до 120 г); на фиг. 4 - блок-схема устройства для реализации способа автоматического управления процессом сортировки клубней картофеля.

Приведенная на фиг. 1 зависимость позволяет по известному значению отношения длины к, наибольшей ширине определить критическое значение коэффициента формы для каждого сорта картофеля. Из зависимости, приведенной на фиг. 2, видно, что клубни с высокой плотностью имеют значения коэффициента формы меньшую, чем клубни с низкой плотностью, что дает возможность, регулируя критическое значение коэффициента формы, отобрать из общей массы клубни с высокой плотностью, которые являются биологически более устойчивыми к различным болезням и дают высокие урожаи. Из зависимости, приведенной на фиг. 3, видно, что клубни неодинаковых размеров в пределах одного сорта имеют различные значения коэффициента формы, причем чем крупнее клубни, тем критическое значение коэффициента формы для данного клубня, а действительное значение коэффициента формы не зависит от размеров клубней, а характеризует только их форму.

Устройство для реализации способа содержит подающий транспортер 1, блок 2 построчного сканирования и преобразования значений отраженного от клубней световрго потока в электрический сигнал, блок 3 определения площади продольного сечения, блок 4 определения периметра, блок 5 вычисления значения коэффициента формы (Кф) и сравнение его значения с критическим значением Кф.кр.,блок б определения критического значения коэффициента формы, блок 7 управления, секционный исполнительный механизм 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Анализируемые клубни картофеля поштучно подаются транспортером 1 в зону контроля, при прохождении которой блок 2 построчно считывает и преобразует отраженный световой поток в электрические сигналы, количество и длительность которых пропорционально размерам клубня. Далее

электрические сигналы с выхода блока 2 поступают в блоки 3 и 4, где соответственно формируют сигналы, пропорциональные площади и периметру продольного сечения контролируемого плода. Если площадь объекта

в зоне контроля меньше, чем площадь продольного сечения наименьшего клубня, блок 3 формирует сигнал запрета который поступает в блок 7 управления. Блок 5 предназначен для формирования сигнала, пропорционального действительно значению коэффициента формы К(р -5-. и сравнение его значения с сигналом, пропорциональным критическому значению коэффициента формы, и, если сигнал, пропорциональный значению К(р,выше сигнала, пропорционального критическому значению .кр, блок 5 формирует сигнал отбраковки, и этот сигнал поступает на вход блока 7 управления, где формируются сигналы управления работой исполнительного механизма 8. На вход блока 6 подается сигнал, пропорциональный критическому значению коэффициента формы, который определяется заранее в зависимости от сорта сортируемого картофеля. Кроме того, на другие входы блока 6 поступают сигналы, пропорциональные величине

5 площади продольного сечения клубня, с выходов блока 3. В блоке 6 в зависимости от сорта и площади продольного сечения сортируемого клубня формируется сигнал, соответствующий критическому значению коэффициента формы анализируемого клубня,

0 и этот сигнал поступает в блок 5. Для одновременного сортирования клубней по размерам сигналы с выхода блока 3 поступают в блок 7, где в зависимости от значений этих сигналов формируются сигналы управления работой исполнительного механизма 8. Исполнительный механизм имеет четыре независимых секций для сортирования клубней картофеля на три фракции по массе и отбраковки клубней неправильных форм. Применение предлагаемого способа поз0 воляет повысить точность сортирования клубней картофеля по форме и размерам примерно на 30%, а также повысить производительность и снизить трудоемкость процесса сортирования. Например, на одну тонну отсортированного семенного материала клубней картофеля получаем экономию, только за счет снижения трудозатрат в размере 5,5 руб.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом сортировки клубней картофеля, предусматривающий его пощтучную подачу в зону контроля, облучение рассеянным световым потоком, сканирование с последующей регистрацией и преобразованием значений отраженного светового потока в электрические сигналы, пропорциональные квадрату периметра и площади продольного сечения сортируемых клубией картофеля, и вычисление коэффициента формы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, заранее устанавливают критическое значение коэффициента формы в зависимости от сорта картофеля и осуществляют его корректировку с учетом площади продольного сечения клубней картофеля, а сортировку последнего осуществляют по величине сигнала рассогласования вычисленного и критического значений коэффициентов форм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Иваницкий Г. Р., Литинская Л. Л. и Шахметова В. А. Автоматический анализ микрообъектов. М., «Энергия, 1967, с. 175-183.

% 50

fO 30 го 10

3 4 фаг.1

S 1Z f3 Щ 15 16 /7 18 Г9

фиг. г.