В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разработали устройство, позволяющее определять влажность зерновых культур диэлькометрическим методом с малой погрешностью.
Студент четвертого курса факультета автоматики и вычислительной техники НГТУ НЭТИ Егор Чикулаев создал портативный влагомер, позволяющий определять влажность зерна с помощью диэлькометрического метода, основанного на зависимости диэлектрической проницаемости материала от содержания в нем влаги.
Особенностью разработки является точность: прибор обеспечивает абсолютную погрешность измерения не более ±0,5%, типичное значение ±0,25%. Добиться таких показателей удалось за счет конструкции емкостного датчика и оптимальных схемотехнических решений.
По словам разработчика, усовершенствованная версия системы состоит из эталонного и рабочего генераторов. Начальная частота генератора практически не зависит от перемещений прибора в пространстве и слабо зависит от внешней электромагнитной обстановки за счет экранирования и механизма электронной подстройки частоты для калибровки прибора перед каждым измерением. Управляет всеми процессами и хранит калибровочные значения микроконтроллер.
Аналоговая часть прибора реализована преимущественно на отечественных электронных компонентах. Питание аналоговой и цифровой систем обеспечивается гальваническим элементом с напряжением 9В типа 6LR61, а специально разработанное для влагомера программное обеспечение позволяет быстро обрабатывать данные.
«Частота работы системы составляет 20 МГц и была выбрана экспериментальным путем как оптимальное значение между достаточным уровнем разрешающей способности полученного устройства и рабочим диапазоном для выбранной схемотехники. Это решение позволяет обеспечить измерение влажности на уровне десятых долей процента», — рассказал Егор Чикулаев.
Устройство не требует специальных лабораторных условий и особых навыков: достаточно включить прибор, положить пробу в емкостной датчик, закрутить крышку, выбрать тип зерновой культуры и дождаться результата на экране самого устройства. Тестирование подтвердило эффективность работы прибора. В дальнейшем, как сообщил разработчик, планируется усовершенствовать аппаратную часть и софт для сбора статистики по зерновым культурам.
Также в рамках молодежной интеграционной лаборатории «Биоинженерия» в НГТУ НЭТИ ведется разработка системы для анализа почвенных газов.