Dielektromos nedvességmérők kalibrációátvitelét befolyásoló tényezők = Factors affecting the calibration transfer of dielectric moisture meters

Kivonat, rövid leírás

A gabona nedvességtartalma az egyik legfontosabb tényező a gabona árának meghatározásánál. A gabonanedvesség-mérés legnagyobb problémája, hogy a különböző típusú berendezések jelentősen eltérő eredményeket szolgáltatnak, nem egységesek, ami komoly problémát okoz a kereskedelemben. Ennek megoldására az Egyesült Államokban egy adott típusú berendezést szabványosítottak, amelynek van egy etalon példánya az Egyesült Államok Gabonafelügyeleténél (USDA-GIPSA), amelyhez a többi azonos típusú egységeket sztenderdizálják, és ezekkel lehet a hivatalos nedvességtartalmat meghatározni. Ennek a megoldásnak több hátránya van. Egyrészt nem oldja meg a mérések nemzetközi egységességét, másrészt a műszergyártók nem motiváltak a technika igen költséges továbbfejlesztésében. Ezért az USDA-GIPSA kifejlesztett egy új gabonanedvesség-mérési eljárást és kalibrációt, amely megbízhatóbb és pontosabb eredményt szolgáltat a jelenleg kapható nedvességmérő berendezéseknél. Ezt a módszert tervezik szabványosítani és elősegíteni a világméretű elterjedését. Ennek érdekében a fejlesztési eredményeket és a kalibrációt nem szabadalmaztatták, hanem mindenki számára hozzáférhetővé tették, így bármelyik műszergyártó - kis műszerfejlesztési költséggel és úgynevezett kalibrációátvitellel - saját kompatibilis berendezést tervezhet és forgalmazhat. A kutatásunknak az volt a célja, hogy feltárjuk a kalibráció átvitelét befolyásoló tényezőket és módszert dolgozzunk ki különböző berendezések sztenderdizációjára. Ennek érdekében meghatároztuk a lehetséges tesztcella konstrukciók és mérési módszerek előnyeit és hátrányait. Továbbfejlesztettük a mérőcella matematikai modelljét, amivel a mért elektromos jellemzőből a nedvesség meghatározás alapjául szolgáló dielektromos állandót lehet számolni, ezzel lehetőség nyílt különböző tesztcellák egyszerű modellezése és a tesztcella paraméterek hatásainak a vizsgálatára. Méréseket végeztünk és matematikai algoritmusokat fejlesztettünk, hogy meghatározzuk a legalkalmasabb eljárást, amivel egy berendezés az etalon mérőműszerhez sztenderdizálható. Mérésekkel meghatároztuk három a gyakorlatban előforduló betöltési módszer hatását, mely során felismertük, hogy a különböző betöltésekkel jelentős nedvességmérési eltérés adódik, továbbá bizonyítottuk, hogy ennek oka a gabonaszemek különböző irányú és mértékű elrendeződése (orientációja). Végezetül 328 gabonamintán meghatároztuk 8 gabonafajra és 16 fajtára a cella méretének és a betöltési módszer változásának hatását. A kutatási eredményeinkből arra a következtetésre jutottunk, hogy a kalibráció nem vihető át gabonafaj független paraméterek nélkül, ha a tesztcella mérete és a betöltés módja különböző, annak ellenére, hogy a dielektromos állandó mérésének sztenderdizációja megoldott. Ezért a cella méretének és a betöltési módszernek szabványosnak kell lennie.