Elektromos és digitális mérlegek a mezőgazdasági üzemekben

A mezőgazdasági üzemekben a termékek pontos mérése a termelési folyamat és a gazdálkodás fontos része. Az egyes termesztési vagy tartástechnológiákban pedig az inputanyagok pontos mérése és az ezen alapuló adagolás nemcsak a termelés hatékonysága, eredményessége, gazdaságossága szempontjából meghatározó, hanem hozzájárul a környezetkímélő gazdálkodáshoz is.

A pontos tömegmérés és a digitalizált adatfeldolgozás, adatrögzítés pedig a termények nyomon követését, valamint az egyes jogszabályi előírások betartását, a pontos elszámolásokat is elősegítheti.

A szántóföldön megtermelt, betakarított szemes termények legnagyobb volumenben a mezőgazdasági üzemekben, tárolótelepeken betárolásra kerülnek. A szemes termények beléptetése, átvétele mérlegeléssel történik. A mai korszerű telephelyen azonban a beléptetéskor megtörténik a szállítmány azonosítása és a mintavételezés. Ezért ezekhez a hídmérlegekhez kapcsolódó épület már nem egyszerű mérlegház, hanem nevezhetjük kis anyagvizsgáló laboratóriumnak is (1. kép).

A laboratóriumban a vett mintából, különböző beltartalmi jellemzők kerülnek meghatározásra, ami elsősorban a fizikai jellemzőkre – nedvességtartalom, hektolitersúly, ezermagtömeg – terjed ki. A jobban felszerelt laboratóriumokban pedig egyéb beltartalmi jellemzők is vizsgálhatók, például az esésszám. A vizsgálatokhoz különböző hitelesített mérőeszközök – szárítószekrény, mérőhengerek, terménydarálók, labormalmok, esésszámmérők, digitális labormérlegek – állnak rendelkezésre USB- vagy RS 232 csatlakozási lehetőséggel, így a feldolgozott adatok, illetve a kapott eredmények a labor terminálján, illetve PC-n történő további alkalmazásokat tesznek lehetővé. A mintavételezés manuális, kézi mintavételezéssel vagy távvezérléssel működtetett robotkarokkal történhet (2. kép).

A hídmérlegek jellemzői

A mezőgazdasági üzemekbe beérkező anyagok mérlegelése beépített hídmérlegen történik. Az újabb építésű telepeken elektromos mérőelemekkel szerelt, digitális kijelzésű és adatfeldolgozású konstrukciókat alkalmaznak. A régebbi telepek mechanikus mérlegei megfelelő átszereléssel átalakíthatók, illetve egyre gyakrabban váltják ki azokat elektromos változatokkal.

Az elektromos hídmérlegek teherviselő mérőfelülete – a korábbi konstrukciókhoz hasonlóan – acélból vagy vasbetonból van kialakítva. Az acélszerkezetű hídmérlegek teherviselő szerkezete hegesztett keretszerkezet, mely adott méretű előregyártott, festett modulokból kerül összeállításra. A teherviselő felület beépítését tekintve lehet süllyesztett, sekélyaknás vagy fel-szín fölé emelt felhajtós kivitelű. A mezőgazdasági üzemekben ezek a leggyakoribb beépítési módozatok (3. kép). Az ettől eltérő igények kielégítésére azonban rendelkezésre állnak acél- és betonhidas, illetve ezek kombinációjából álló vagy sávos áttelepíthető változatok is.

A hídmérlegek teherviselő mérőfelületének nagysága a járművek geometriai méretéhez, teherbírásához igazodik, és családelven, 3,0–5,5 m szélességgel, 6-8-1014-18-20-24 m hosszúsággal készülnek, de készülhetnek iker, azaz tandem telepítéssel is, például 2 x 12 m hosszúsággal. A teherbírás tekintetében a kisebb, 6–10 m-es hosszúságú változatok 10–40 tonnás méréshatárral, míg a nagyobbak 30–60 t vagy különleges esetben 100 t teherbírásúak, és hosszabb teherviselő vagyis mérőfelületűek, 18-20 m hosszúságúak (4. kép).

A méréspontosság tekintetében pedig 5-10-20-kg-os kalibrálással készülhetnek.

Az elektromos hídmérlegek mérleghídjai csapokon keresztül csatlakoznak, támaszkodnak az önbeálló, felbélyegzett elektrotenzometrikus mérőelemekhez, mérőcellákhoz. A hídmérleg nagyságától, hosszától függően 4-6 vagy 8 db mérőcellát helyeznek el. A mérőcellák IP 69-nek megfelelő, nedvesség elleni védelemmel vannak ellátva. A mérőcellák által szolgáltatott jel cellakábeleken keresztül, közösítve jut a mérleghídon elhelyezett kapcsolódobozba, majd mérőkábeleken és mérőerősítőn keresztül, a mérőműszer, illetve kijelző RS232; TTY 20 MH; RS-485 vagy USB csatlakozási pontjára. A kialakított szoftver, pl. TCP/IP program segítségével kezelhetők a mérlegelési adatok és az anyag további nyomon követése.

Az elektromos mérlegek a digitális kijelző- és adattovábbító megoldásaikkal komplett portai programalkalmazásokat tesznek lehetővé, beléptetősorompók, lámpák távvezérlésével. Az alkalmazásokkal történik az adatok tárolása, listázó üzemmód, több mérleg kezelése egy PC-ről, több cég kezelése, készletnyilvántartás stb. (5. kép)

Szállítóeszközbe épített mérlegek

A mezőgazdasági termelés üzemi körülményei gyakran nem teszik lehetővé, vagy helyenként csak nagyon körülményesen lenne megoldható az esetlegesen a jogszabályi előírásoknak megfelelő tömegmérések elvégzése. Ilyen a szállítóeszközök megengedett tengelyterhelésének és összgördülőtömegének beállítása. A legnagyobb volumenű szállítási feladatot a szemes termény, illetve szecskázott takarmányok a termőterületen dolgozó betakarítógépektől, arató-cséplő gépektől, szecskázóktól történő átvétele és elszállítása jelenti. A szilárdsági problémák, túlterhelésből adódó meghibásodások, törések elkerülése, valamint az említett jogszabályi előírások, a tengelyterhelések és megengedett összgördülőtömeg betartására egyes pótkocsi-, illetve futóműgyártók az adott szállítóeszközökbe, pótkocsikba beépíthető tömegmérő berendezéseket alakítottak ki. Ezeknél a tömegmérő berendezéseknél a tandem futóműves pótkocsik, illetve egész pontosan a függőleges vonórúd-terheléses pótkocsik esetében a tengelyekre, valamint a vonóberendezésbe (pl. K-80) épített, az előzőekben ismertetett elektrotenzometrikus mérőcellák szolgáltatják a jelet, ami mérőkábeleken és mérőerősítőn keresztül jut el a traktor fülkéjében elhelyezett terminálhoz, illetve kijelzőhöz. Ezek a berendezések lejtőkompenzációval is rendelkeznek. A mért adatok – a közvetlen kiértékelésen túl – USB-adathordozón vagy GPS-applikáción keresztül a továbbiakban is kezelhetőek (6. kép).

A szállítóeszközök termőterületi tömegmérésére számos hordozható és telepíthető, digitális kijelzésű talpmérleg áll rendelkezésre. Ezek a talpmérlegek a járművek járókerekei elé telepíthetők külön-külön, és mérőkábellel a mérődobozban összesíthető a mért tömegadat.

Rakódógépmérlegek

A szállítóeszközök leterhelésekor a rakodási munkák során – az előzőeken túlmenően – a felrakodott anyag tömegmérése központi hídmérleggel nagy kerülőkkel, vagyis körülményesen végezhető el. Ezért a felrakott anyag tömegének megmérésére az alkalmazott rakodógép hidraulikus rendszerébe épített, szintén elektrotenzometrikus mérési elven alapuló nyomásadót, mérőerősítőt és a hozzá kapcsolt digitális kijelzőből, kezelőfelületből álló hálózatot fejlesztettek ki. A nyomásadó a rakodógép nyomóági csővezetékébe építhető, rendszerint érintőkijelzős terminálon olvasható le a mért adat. A tenzometrikus nyomásadó alkalmazásának köszönhetően a mérőrendszer nem érzékeny az olajhidraulika melegedésére, vagyis tartós üzemben is pontos és biztonságos mérést szolgáltat. Az így kialakított rakodógépmérlegek egyes típusoknál már opcióként, gyári kivitelben rendelkezésre állnak, de ezen túlmenően utólag is szinte valamennyi rakodógép-konstrukcióba beépíthetők (7. kép).

Műtrágyaszórók mérlegei

A mezőgazdasági termelési folyamatokban, akár növény-, akár állattenyésztésről van szó, az inputanyagok az agrotechnikai követelményeknek megfelelő – pontos mennyiségben történő – kijuttatása a termelés eredményességét, gazdaságosságát is meghatározza. A növénytermesztés területén a tápanyag-visszapótlás a szilárd és folyékony műtrágyák esetében a jelenlegi drasztikusan magas műtrágyaárak mellett különös hangsúlyt kaphat.

A mai korszerű röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépek funkcionális szerkezeti részei, szórószerkezeti adagolómechanizmusai magas műszaki színvonalat képviselnek, kedvező munkaminőségi mutatókkal és nagy biztonsággal üzemeltethetők. Ezen túlmenően a kijuttatott hatóanyag mennyiségének optimalizálására a röpítőtárcsás műtrágyaszóró gépek vázszerkezetébe – az előzőekben említett – elektrotenzometrikus nyúlásjelző bélyegekkel ellátott mérőcsapokat, mérőcellák felhasználásával kialakított mérlegeket építenek be (8. kép).

A nyúlásjelző bélyegek jelei mérőerősítőn keresztül a műtrágyaszóró adatgyűjtőjébe, majd ISOBUS-adatátvitellel az üzemeltető traktor termináljába, kezelőfelületére jutnak. A kialakított szoftver segítségével történik a röpítőtárcsás műtrágyaszóró távvezérlése. A tömegmérő rendszerekkel, vagyis az alkalmazott elektromos, digitális jelátvivő mérlegekkel elvégezhető a különböző műtrágyaféleségekre történő kalibrálás, leforgatás. A digitális technológia alkalmazása lehetővé teszi a differenciált táblatérkép szerinti kijuttatást, vagyis a precíziós technológia alkalmazását. A szántóföldi növénytermesztésben alkalmazott számos munkagépben – betakarítógépekben, arató-cséplő gépekben, szecskázókban – már a munkafolyamat közben is mérik az átmenő anyag tömegét, és ez a módszer szolgál az automatikus terhelésszabályozásra, de akár a hozamtérképezésre is (9. kép).

Takarmánykeverő-kiosztókban is működik

Az állattenyésztésben, a tehenészetekben ma már az állatállomány nagyságától és termelési szintjétől függetlenül, általánosan elterjedt a TMR etetési technológia. A TMR etetési technológia takarmánykeverő-kiosztó kocsikkal valósítható meg. A kiadagolható takarmány pedig több, gyakran 8-10, akár 15 összetevőből tevődik össze, és nagyon sokféle, a termelési szintnek, az egyes termelési csoportoknak megfelelő receptúra állítható össze. A takarmánykeverék pontos beállítása a takarmánykeverő-kiosztó kocsiknál is tömegméréssel történik. A takarmánykeverő-kiosztó kocsikban is – az előzőekben ismertetett – elektromos, digitális jelfeldolgozású mérlegrendszert alkalmaznak. A keverő-kiosztó kocsi feltöltése közben a kocsi mérlegrendszere méri a feltöltött összetevő mennyiségét, és a beprogramozott receptúra szerinti mennyiség, tömeg elérésekor jelzést ad a gépkezelőnek, illetve látja az érintőképernyős kezelőfelületen, illetve monitoron, és beállíthatja a kívánt adagot. A külső másodkijelző a silókból történő kiegészítők töltésekor ad hasznos segítséget (10. kép).

A kiadagolás is a program szerint beállított folyómétertömeggel történik.

Mind a növénytermesztés, mind az állattenyésztés területén és még számos területen alkalmaznak elektromos, digitális tömegmérő eszközöket. A digitális jelátviteli rendszer a munkagépek magas fokú távvezérlését teszi lehetővé, és biztosítja a precíziós technológia, a digitalizáció széles körű alkalmazását.

dr. Kelemen Zsolt
műszaki szakértő – Gödöllő