Где ты, росток



Когда специалисты берутся за проблему, весьма далекую от их отрасли, решение, как правило, бывает оригинальным. Изобретение, сделанное в инженерно-строительном институте, еще раз иллюстрирует этот неписаный закон.

Инженеры и ученые, работающие на прополке овощей, больше приносят пользы своему здоровью, чем сельскому хозяйству. Но тут следует учитывать, так сказать, отдаленные результаты. Поработав на поле руками, специалист, если к тому представляется случай, более эффективно работает над сельскими проблемами головой.

Полтавский инженерно-строительный институт в порядке оказания помощи сельскому хозяйству должен был дать несколько предложений по автоматизации растениеводства. Одну из тем, а именно автоматизацию прополки, поручили кандидату технических наук, доценту Н.В. Галаю.

Изобретатель начал, как и положено, с изучения состояния вопроса. В патентной литературе встретилось много разных способов и устройств, предназначенных отделять растения от камней и комков почвы и даже отличать полезные растения от сорняков. Большинство устройств были электромагнитными. Поскольку у почвы, камней и растений электрические свойства разные, они, попав в электрическое или электромагнитное поле, по-разному изменяют его состояние. Изменения улавливают специальные датчики и дают команду на исполнительный орган прополочной машины. Казалось бы, все просто. Почему же тогда до сих пор проблема не решена?

Исследователь пришел к выводу, что основные причины в электрических помехах, возникающих в естественных условиях, в низкой чувствительности датчиков, в их неспособности отличить ростки от более развитых растений. Электромагнитные волны тут как бы ощупывают предмет. Это все равно, что делать прополку, закрыв глаза.

Изобретатель решил, что устройство для автоматической прополки и культивации обязательно должно быть зрячим, продолжил поиск в научно-технической литературе и кое-что нашел. Английские специалисты предлагали использовать не первичные электромагнитные волны, а отраженные от объекта. То есть не ощупывать, а осматривать поле. При этом рекомендовалось две области спектра: видимая (670 нм) и соседняя инфракрасная (800 нм).

Галаю такое решение показалось странным. Во-первых, фотодиоды, без которых пока нельзя обойтись в электронно-оптических устройствах, наименее чувствительны как раз по отношению к видимой части спектра. Во-вторых, солнечный свет далеко не одинаков: утро и полдень, ясно и пасмурно, наконец, просто тучка на миг набежала. Какой сложной должна быть автоматика, чтобы учесть еще и это?

Но свет, в прямом и переносном смысле слова, клином не сошелся на видимом диапазоне. Галай решил проверить возможности волн других частот. В деревянный ящик насылали земли и высадили в один ряд ростки с интервалом в пять сантиметров. Над ящиком установили источник инфракрасного излучения, а попросту — радиационный электронагреватель. Рядом собрали несложную схему на фотодиодах со счетчиком импульсов. На электромагнитные волны, отраженные от почвы, схема не должна была реагировать, но как только в поле зрения прибора, площадью с трехкопеечную монету, попадало растение — счетчик должен был уловить импульс отраженной волны. Оказалось, что прибор лучше всего работал на невидимых инфракрасных лучах в диапазоне длин волн 1300-1800 нм. И в ярко освещенной комнате и в сумерки прибор при многократных опытах не пропустил практически ни одного растения. Каждый раз, когда ящик перемещали под источником облучения, счетчик импульсов срабатывал ровно столько раз, сколько было высажено растений.

Изобретенный способ (а. с. № 810105) достаточно прост и надежен. Его можно использовать в устройствах для распознавания ростков растений на почве при прополке, прореживании и культивации, для отделения проросших семян от общей массы, а также овощей от комков почвы на транспортерах. Дело за соответствующими устройствами.