Введение к работе
- З -
Актуальность темы. Проблема повышения качества масла стоит в настоящее время особенно остро, так как повысилась тенденция замены в продуктах питания животных жиров растительными.'Ее решение тесно связано с внедрением более совершенных технологий для поддержания оптимальных режимов на всех стадиях переработки, что требует широкого применения АСУ ТП. .
Для автоматизации в первую очередь необходимо автоматизировать процесс контроля основных параметров перерабатываемого 'сырья, к числу которых относится влажность.
Влажность семян масличных культур и продуктов их переработки является одним из вакнейпих параметров.характеризующих не только качество, но и ход технологического процесса.
Контроль качественных показателей, в том числе влажности
семян масличных культур и продуктов их переработки,, в настоящее
зремя осуществляется как в сельском хозяйстве. так и.на предп
риятиях масло-жировой отрасли. По влажности семени определяется
его спелость, момент и условия уборки, режимы работы очисти
тельной и сушильной техники, условия безопасного хранения.
Влажность учитывается при взаимных расчетах между организация
ми, на каждой стадии технологической обработки масличных куль-,
тур и продуктов их переработки - мятки, шрота, масла, жмыха.
Поэтому важное значение имеет достоверность ' определения влаж
ности масличных семян. . ;
До последнего времени основным методом определения влажности масличных культур являлся метод сушки пробы до постоянной массы. Использование при этом малопроизводительного оборудования не позволяло обеспечить оптимальное управление данным процессом и повышение производительности труда. Между тем, в масло-жировой промышленности как и во многих других отраслях пищевой промышленности требуются измерения влажности недеструктиз-ными, экспрессными и автоматическими методами при различных условиях, температуре и объемах.
Автоматические влагомеры необходимы для создания автоматических информационно-измерительных и управляющих систем для многочисленных технологических процессов , в которых влажность является одним из основных параметров. Для-решения поставленной задачи необходима разработка новых методик и технических среде-
тв измерений.
Рекомендации отечественных и зарубежных источников в области влагомеростроения порою противоречивы и не систематизированы. Результаты испытаний и эксплуатации влагомеров, предназ-' наченных для экспрессного анализа влажности, показали, что при сравнении существующих приборов преимущества, либо недостатки различных типов влагомеров существенно зависят от условий работы.
Накопленные в результате многолетнего опыта обширные теоретические и экспериментальные данные в области электрофизических свойств влажных материалов позволяют приступить к созданию влагомеров на теоретической основе, гарантирующей получение заданного результата.
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методики измерения и прибора автоматического непрерывного контроля влажности масличных семян в потоке.
Проектируемое средство измерений должно при этом обладать #определенной универсальностью к условиям измерения и технологическим свойствам и характеристикам объекта контроля,, быть простым и надежным в эксплуатации.
Предлагаемая в работе методика измерения влажности семян подсолнечника позволяет улучшить точностные характеристики прибора и дает возможность использовать влагомер в составе систем управления различными технологическими процессами.
В задачу исследований входило:
анализ'применимости известных методов измерения влажное-. ти в условиях масло-жирового производства и обоснование метода, пригодного для автоматизированного, контроля влажности семян подсолнечника в потоке;
экспериментальное исследование диэлектрических и частотных свойств семян подсолнечника и подтверждение возможности применения многочастотного метода измерения влажности;
экспериментальное исследование статистических характеристик погрешности измерения влажности семян подсолнечника в потоке;
выбор, обоснование и исследование метода повышения точности непрерывных измерений влажности семян подсолнечника;
разработка и исследование прибора автоматического непрерывного контроля влажности семян подсолнечника;
- макетирование, лабораторные и промышленные испытания
прибора.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что здесь:
исследованы частотно-влажностные характеристики-, семян подсолнечника;
обоснована и исследована методика двухчастотного измерения влажности масличных семян;
получены и оценены статистические характеристики погрешности контроля влажности потока семян;
предложен алгоритм обработки непрерывных измерений влажности на основе фильтра скользящего среднего;
осуществлен синтез цифрового фильтра;
Практическая ценность работы заключается в том, что предложенные в ней конструктивно-технологические и алгоритмические методы повышения качества измерений позволяют снизить абсолютную погрешность измерения влажности масличных семян в потоке до 1 %.
На основе проведенных исследований разработан автоматический цифровой поточный влагомер семян подсолнечника.
Интерпретация отдельных результатов работы дает возможность их использования при решении задач повышения точности других первичных измерений при наличии большого числа помех.
Методы исследований. В работе использовались методы теории корреляционного и спектрального анализа, теории погрешностей. Научные положения, представленные в работе, обоснованы математическими выводами, а достоверность научных положений подтверждена результатами лабораторных и промышленных испытаний.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на краевой научной конференции молодых ученых "Современные проблемы экологии" (Краснодар. 8-Ю июня 1994 г.). на международной научно-технической конференции "Автоматизация биотехнических систем в условиях рыночной экономики и конверсии" (Россия. Москва. 3-7 октября 1994 г.). на международной научной конференции "Прогрессивные технолопш и техника в пищевой промышленности" (Россия. Краснодар, 19-21 сентября 1994 г.). на научных семинарах и заседаниях кафедры автоматизации производственных процессов КубГТУ.
Публикации. По результатам научных исследований опублико-
- 6 -вано 7 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационнаяработа состоит из введения, пяти глав, выводов и приложений, изложена на 171 странице машинописного текста, включает 32 рисунка, 5 таблиц. Библиография содержит 101 наименование.
