Картофельный детектор. В хлопотах и заботах незаметно прошло лето. Пора и урожай собирать. Но даже человек не всегда может отличить покрытую мокрой осенней землей картофелину от такого же черного комка земли. Что же говорить о картофельных комбайнах, гребущих с поля все подряд?
А если производить сортировку сразу на поле? Немало поломали голову инженеры над этой проблемой. Какие только детекторы не перепробовали — механические, телевизионные, ультразвуковые… Пытались было на комбайн даже гамма-установку поставить. Гамма-лучи пронизывали насквозь земляные комья и клубни, словно рентген, а стоящий напротив датчика приемник определял «что есть что».
Но гамма-лучи вредны для здоровья людей, при работе с ними необходимо принимать специальные меры предосторожности. Кроме того, как выяснилось, для безошибочного детектирования необходимо, чтобы все клубни и комья были приблизительно одинакового диаметра. Поэтому специалисты Рязанского радиотехнического института — старший преподаватель А. Д. Касаткин и тогдашний студент-дипломник, а ныне инженер Сергей Решетников — пошли по другому пути.
Они взглянули на картофельный клубень с точки зрения физики. Известно, что емкость конденсатора зависит от проницаемости материала, заложенного между его обкладками. Меняется диэлектрическая проницаемость, меняется и емкость. Этот физический принцип и был заложен в основу детектирования, так как в эксперименте выяснилось: диэлектрическая проницаемость картофельного клубня намного отличается от диэлектрической проницаемости земляного комка.
Но найти правильный физический принцип — только начало дела. Нужно было еще выяснить, на каких частотах детектор будет работать в оптимальном режиме, разработать принципиальную схему устройства, проверить правильность идеи на лабораторном макете…
— Очень трудно оказалось создать чувствительный емкостный датчик, — рассказывал Сергей Решетников. — Мы перебрали несколько вариантов и в конце концов остановились на такой конструкции. Датчик представляет собой две пружинные пластинки, расположенные друг относительно друга под некоторым углом. В эту своеобразную воронку и падают картофелины вперемешку с комьями земли. Как только картофелина или комок касается обкладок конденсатора, система управления вырабатывает сигнал, значение которого зависит от диэлектрической проницаемости объекта, находящегося внутри датчика. Исполнительный орган — заслонка — отклоняется в ту или иную сторону, производя сортировку…
