187683. lajstromszámú szabadalom • Automatikus szabályozó terményszárítóhoz
1 187 683 2 A bejelentés tárgya automatikus szabályozó be-, rendezés terményszárítóhoz, amely a szárítótér előtt elhelyezett mintavevő nedvességmérőt a szárítotér után elhelyezett mintavevő nedvességmérőt, alapjelbeállító egységet, kitárolásvezető egységet és: kijelző egységet tartalmaz. A mintavevő nedvességmérő bejelentés szerinti kialakítása a mérőtérben a térfogattömeg állandóságát és hőmérsékletkorrekcióját biztosítja. Hazánkban ma mintegy 2000 db szemesterményszárító üzemel. A szárítók túlnyomórészét kézi szabályozással üzemeltetik. A kézi szabályozás azt jelenti, hogy a termény áthaladási idejét tapasztalat alapján módosítják. A szárítók automatikus szabályozásának megvalósítására eddig mind hazai, mind külföldi viszonylatban történtek kezdeményezések. A kialakított berendezések azonban különböző - főként a gyakorlati alkalmazásban jelentkező - fogyatékosságai miatt nem terjedtek el. Legnagyobb darabszám a DNSz típusjelű berendezésből készült, amely a Bábolnai toronyszárítóhoz adaptálható. Ezzel a berendezéssel a szárítók mintegy 10%-át látták el. A DNSz a szárítóból kilépő termény nedvességtartalma felső határának korlátozása elvén működik. Ha a termény nedvessége a kívánt értéket meghaladja, a műszer a szárító ürítését letiltja, ezzel azonban a szárító felsőbb rétegében elhelyezkedő terményben jelentős túlszárítást idézhet elő. A berendezés a szárítandó termény nedvességtartalmában szükségszerűen jelentkező nagymértékű eltéréseket a szárítás során nem képes kiegyenlíteni. A szárított terményben jelentősebb túlszárított halmazok képződhetnek. A berendezést a 169 586 lajstromszámú magyar szabadalom ismerteti. Ebben a szabadalomban leírt, illetve más, már korábban kialakított berendezések alapvető hiányosságát a felső szárítózónában mért nedvesség pontatlansága, vagy a nedvességmérés hiánya okozza. A szárítóban elhelyezett kapacitív mérőszondák nedvességi skálájának felvétele ugyanis nem biztosítható kellő pontossággal, amely jelentős mérési hibát okoz. A felső szárítózónában elhelyezett elektródák nem alkalmasak a nedvességtartalom pontos mérésére, mert amikor a környezeti hőmérsékletű anyag a szárítótérbe kerül, a nedvesség a magvakon lecsapódva felületi vízhártyát képez, amely a kapacitív mérést durván meghamisítja. Másrészt a különböző nedvességtartalmú és fajsúlyú magok a mérőszonda körül más-más rézsűszöget alkotnak, így a hitelesítés csak egy adott állapotra vonatkozhat, vagyis folyamatában igen pontatlan a mérés. Az általunk javasolt és kialakított berendezés szintén a termény dielektromos állandójának mérésén alapszik, de figyelembe veszi a zavaró tényezők hatását is. A termények dielektromos tulajdonságait a mérésnél alkalmazott frekvencia, valamint a termény nedvességtartalma, hőmérséklete és tömegtérfogata határozza meg. A nedvességmérés szempontjából a termény valós dielektromos állandója mellett szerepet játszik a vezetőképesség és a veszteségi tangens, illetve ezekkel kapcsolatban lévő veszteségi tényező. A termények dielektromos tulajdonságainak a fizikai jellemzőktől való függését az alábbi négyváltozós egyenletrendszer írja le: e' = (f, w, t, y) e" = (f, w, t, y) tgy = (f, w, t, y) ő = (f, w, t, y) ahol: e' - valós dielektromos állandó e" - veszteségi tényező tgy - veszteségi tangens 8 - vezetőképesség A hazánkban termelt legfontosabb termények (kukorica, búza, napraforgó) esetében a fenti összefüggéseket a gyakorlat igényeinek megfelelő frekvencia, nedvesség és hőfoktartományokban határoztuk meg. Mérési eredményeinkből kitűnik, hogy a dielektromos állandó elsősorban a nedvességtartalomtól függ, de értékét a hőmérséklet és térfogattömeg is befolyásolja. A találmány alapja az a gondolat, hogy a nedvességérzékelőket a szárítótéren kívül az előtisztító után, a szárítóba való felhordás előtt, illetve az ürítőrendszer után helyezzük el, másrészt ezek a nedvességérzékelők olyanok, amelyekkel a korábban említett, a nedvességmérés pontosságát befolyásoló paraméterek (hőmérséklet, térfogattömeg) hatása minimálisra csökkenthető. A találmány szerinti megoldást az ábrák alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a szabályozó elvi vázlata, 2. ábra a rendszer elvi kapcsolási vázlata, 3. ábra a nedvességérzékelők mechanikai felépítése. Az 1. ábrán a szabályozó rendszer elvi vázlata látható, ahol a kettősvonal a termény útját jelzi. A nedves termény 1 nedvességérzékelő a szárító bemenetén az előtisztító és felhordó szerkezet között helyezkedik el. A száraztermény 2 nedvességérzékelő a terményürítő szerkezet után nyer elhelyezést. Az 1 és 2 nedvességérzékelő kimenetei az 5 jelfeldolgozó és kiértékelő egységhez csatlakoznak. Az 5 jelfeldolgozó és kiértékelő egységhez csatlakozik továbbá a 4 meghajtóegység, a 4 meghajtóegység kimenetére a 12 ürítőmotor van kötve. 2. ábra alapján a rendszer elektronikus kapcsolása a következő: A 6 kombinált érzékelők és 7 távadók azonos felépítésűek a szárító bemenetén és kimenetén is. A 2. ábra szerinti kiviteli alaknál a 6 kombinált érzékelők és a 7 távadók az 1, 2 nedvességérzékelőknek, míg a 8 kivonó egység, a 9 frekvenciamodulátor, 10 időzítő egység, 13 alapgyakoriság beállító, 14 időzítő tag az 5 jelfeldolgozó és kiértékelő egységnek felelnek meg. A 6 kombinált érzékelők kapacitív és hőmérsékletérzékelőt tartalmaznak nedvesség és maghőmérsékletmérés céljából. Az előbbi nagyfrekvenciás, míg az utóbbi egyenáramú hidáramkörhöz csatlakozik. A 7 távadókban lévő korrekciós erősítők bemenetéihez a 6 kombinált érzékelők feldolgozott jelkimenetei csatlakoznak. A 7 távadók kimenetei a 8 kivonóegység bemenetéhez kötöttek. A 8 kivonóegység kimenete a 9 frekvencia modulátor vezérlőbemenetéhez kötött. A 9 frekvencia modulátorhoz csatlakozik a 13 alapgyakoriság be« 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
