Development of an optoelectronic plant for the analysis and sorting of grain products | Разработка оптико-электронной установки для анализа и сортировки зерновой продукции

Английский. Various electrotechnological grain cleaning plants are used to ensure the high quality of grain bulky products. The most modern and efficient are optoelectronic grain sorters (photo separators). There are a number of technological and design disadvantages that reduce the efficiency of grain bulk separation into fractions and the performance of photoseparators. The purposes of the study are to develop and to determine rational parameters and operating modes of an optoelectronic installation intended for express-analysis and sorting of crop seeds, to improve the accuracy of recognition and separation of grain bulk. There has been developed an optoelectronic sorting system for agricultural grain products according to the theoretical laws of mechanics, electrical engineering and optics, based on the norms and requirements of GOST (state standards) for grain products. The efficiency of the device was tested at the Kuban State Agrarian University using a laboratory installation. The result reliability was confirmed by multiple repetitions of studies and reproducibility of the results obtained by the use of generally accepted methods, instruments and mathematical processing of experimental data. The technological scheme and technical characteristics of the optoelectronic system were given, rational parameters and modes of its operation were established. The device can be used to analyze the sorting of various grain products: wheat, corn, barley, rice, buckwheat, etc. The high efficiency of the developed optoelectronic plant for separating grain products into fractions (separation accuracy reaches 98%) was stated. A possibility of determining phytopathologies through color analysis of seed images was revealed.

Русский. Для обеспечения высокого качества зерновой сыпучей продукции применяются различные электротехнологические зерноочистительные установки. Наиболее современные и эффективные – оптико-электронные сортировщики зерновой продукции (фотосепараторы). Существует ряд технологических и конструктивных недостатков, которые снижают эффективность разделения зерновой массы на фракции и производительность фотосепараторов. Цель исследования – разработать и определить рациональные параметры и режимы работы оптико-электронной установки для экспресс-анализа и сортировки семян с.-х. культур, повысить точность распознавания и сепарации зерновой массы. Разработали оптико-электронную систему сортировки с.-х. зерновой продукции согласно теоретическим законам механики, электротехники и оптики, исходя из норм и требований ГОСТ, предъявляемых к зерновой продукции. Провели апробацию эффективности работы устройства на базе лабораторной установки в Кубанском государственном аграрном университете. Подтвердили достоверность результатов многократной повторностью исследований и воспроизводимостью полученных результатов, использованием общепринятых методов, приборов и математической обработкой экспериментальных данных. Привели технологическую схему и технические характеристики оптико-электронной системы, установили рациональные параметры и режимы ее работы. Установку можно применять для анализа сортировки различной зерновой продукции: пшеницы, кукурузы, ячменя, риса, гречихи. Констатировали высокую эффективность разработанной оптико-электронной установки для сепарации зерновой продукции на фракции (точность разделения достигает 98%). Выявили возможность определения фитопатологий посредством цветового анализа изображений семян.