Density-independent moisture content measurement of wheat seed

A medição da capacitância e da condutância de um capacitor contendo amostras de trigo permite a determinação de duas de suas propriedades dielétricas: a permissividade relativa (e') e o fator de perda dielétrica (e"). A utilização dessas propriedades, medidas simultaneamente em duas freqüências de oscilação do campo elétrico, permite reduzir ou eliminar o efeito da massa específica aparente na determinação do teor de umidade do trigo. Tal procedimento torna possível o monitoramento contínuo e em tempo real, sem a necessidade de retirar amostras, do teor de umidade de uma coluna de grãos em movimento, situação em que ocorrem as maiores variações na massa específica do produto. O objetivo deste trabalho consistiu na obtenção de equações que permitam reduzir ou eliminar o efeito da massa específica na determinação em linha do teor de umidade do trigo. Foram utilizadas amostras das variedades Hussar, Mercia e Hereward com teor de umidade entre 11% e 22% b.u. e massa específica no intervalo 666 kg m-3 £ r £ 873 kg m-3. A equação que apresentou melhor desempenho permite calcular o teor de umidade do trigo com erros-padrão de calibração e de predição de 0,4 e 0,5 ponto percentual, respectivamente.Measurement of the capacitance and conductance of a capacitor filled with samples of wheat allows the determination of two dielectric properties of the material: the relative permissivity (e'), and the dielectric loss factor (e"). The use of these two properties, measured simultaneously at two different frequencies of the electric field, permits bulk density-independent measurement of moisture content of wheat. This procedure makes it possible to monitor moisture content continuously, and on-line, of a moving column of grain, a situation where the greatest variations in bulk density are to be expected. The objective of the present research was the derivation of density-independent equations for the determination of moisture content of wheat. Samples of varieties Hussar, Mercia and Hereward at moisture contents ranging from 11% to 22% w.b., and bulk densities ranging from 666 to 873 kg m-3 have been used. The best-performance equation was capable of estimating moisture content of wheat with standard errors of calibration and prediction of 0.4 and 0.5 percentage point moisture, respectively

Função de Meyer e Schilz para estimar o teor de água de sementes de feijão avaliado por radiofrequência

A obtenção de funções dielétricas que sejam independentes da massa específica aparente para estimar o teor de água dos grãos é importante para o desenvolvimento de sensores para utilização em secadores automáticos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a adequabilidade da função de Meyer e Schilz, [(épsilon'1)/épsilon"], para determinação indireta, não destrutiva e em linha do teor de água de sementes de feijão em radiofreqüências, em que épsilon' e épsilon" representam a permissividade elétrica relativa e o fator de perda dielétrica, respectivamente. Foram utilizadas amostras da variedade Campeão-3 com teor de água entre 11,5 e 20,6% b.u. e massa específica aparente no intervalo entre 756 e 854 kg m-3. Todas as medições das propriedades dielétricas foram feitas em ambiente a 20 ± 1ºC e umidade relativa de 66 ± 2%. O modelo permitiu estimar o teor de água das sementes de feijão com erro padrão da estimativa e erro máximo de 0,5 e 1,0 ponto percentual, respectivamente.Derivation of density-independent dielectric functions for moisture determination in grains is important for the implementation of on-line sensors in automated driers. The object of this study was to investigate the Meyer and Schilz function [(epsilon'1)/epsilon"] for indirect and non-destructive water content measurement of seeds of common bean by radiofrequency, where epsilon' and epsilon" are the relative permittivity and the dielectric loss factor, respectively. Samples consisted of common bean seeds variety Campeão-3 at moisture contents ranging from 11.5 to 20.6% w.b., and bulk densities from 756 to 854 kg m-3, performing dielectric measurements in a room at 20 ± 1ºC and 66 ± 2% relative humidity. The model could estimate common bean seed moisture content with a standard error of the estimate, and maximum error of 0.5 and 1.0 percentage point in moisture, w.b., respectively

Frequency, moisture content, bulk density and hybrid effects on grain sorghum dielectric properties

The interest in the dielectric properties of grains has been increasing over the years due to their potential utilization in advanced technologies such as the density-independent on-line estimation of moisture content in automatic control processes in grain drying operations. A capacitive sensor was used with a LCR meter to obtain a better understanding of the variation of relative permittivity and dielectric loss factor of four hybrids of grain sorghum in the frequency range from 75 kHz to 5 MHz, at 23°C and 62% relative humidity. Curves that are presented illustrate the variation of these dielectric properties on moisture content (7% to 23% w.b.), bulk density (575 to 819 kg/m3) and hybrid. The obtained results should provide a firm basis for future accurate, fast and non-destructive determination of grain moisture content and bulk density in automated industrial drying and storage processes

Estimação da área foliar total do coqueiro anão verde (Cocos nucifera L.)

Leaf area has significant effect on tree transpiration, and its measurement is important to many study areas. This work aimed at developing a non-destructive, practical, and empirical method to estimate the total leaf area of green dwarf coconut palms (Cocos nucifera L.) in plantations located at the northern region of Rio de Janeiro state, Brazil. A mathematical model was developed to estimate total leaf area values (TLA) as function of the average lengths of the last three leaf raquis (LR3), and of the number of leaves in the canopy (NL). The model has satisfactory degree of accuracy for agricultural engineering purposes.A área foliar influencia a transpiração de uma árvore e sua determinação é importante para diversos ramos da ciência. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um modelo matemático empírico prático não-destrutivo para estimar a área foliar total do coqueiro anão verde (Cocos nucifera L.) na região Norte Fluminense. Com o modelo desenvolvido pôde-se estimar o valor da área foliar total (TLA) em função da média dos comprimentos das três ultimas raques foliares (LR3) e do número de folhas na copa da cultura (NL). O modelo obtido é satisfatoriamente acurado para estimar a TLA do coqueiro anão verde

Jatropha curcas seed tolerance to desiccation and storage at low temperatures

Jatropha seeds were classified according to tolerance to desiccation and storage, as a way to subsidize future propagation programs, as jatropha seed shows to be a promising oilseed for biodiesel production. The objective of this work was to study the physiological classification regarding the tolerance of physic nut seeds to desiccation and storage at low temperatures and to verify if their behavior was closer to that of seeds classified as orthodox, recalcitrant or intermediate. The seeds were harvested in the morning and sent to the Laboratory, being processed and submitted to drying, storage and emergency assessment. For seed quality analysis, the germination test and the emergence speed index were used, using a completely randomized design, with four treatments (no drying, 12% humidity, 5% humidity and 12% humidity a -20ºC for 90 days) and five repetitions. After physiological classification, it was found that seeds of physic nut are orthodox, thus can be stored at low temperature (-20ºC) and with low water content (<5%), without compromising their viability

Efeito da temperatura do ar de secagem sobre o teor e a composição química do óleo essencial de Pectis brevipedunculata

Leaves and flower heads of P. brevipedunculata were submitted to four drying-air temperatures (room temperature, 40, 50 and 60 ºC). Room temperature (approximately 30 ºC) and higher temperature drying (50 and 60 ºC) had a deleterious effect on the essential oil content. The recommended drying-air temperature for the species is 40 ºC for it results in the same amount of essential oil observed in fresh cut plants. Overall, 13 components accounting for more than 92% of the total composition were identified. Citral was the major component, followed by α-pinene and limonene. The essential oil showed high toxicity against Artemia salina larvae

Determinação do teor de umidade de sementes de trigo por meio da medição simultânea de dois parâmetros dielétricos em uma única frequência

Em trabalhos anteriores, os autores avaliaram diversas metodologias que tinham como princípio básico a medição de parâmetros dielétricos para estimar a quantidade relativa de água presente em amostras de produtos granulares e que foram adaptadas para o cálculo do teor de umidade de sementes de trigo. Avaliou-se tanto a medição simultânea de um (ε') ou dois (ε' e ε") parâmetros dielétricos em duas freqüências de oscilação, quanto a medição desses dois parâmetros em uma única freqüência. Estas são as duas únicas alternativas, além da utilização da técnica de atenuação de raios-g atualmente conhecidas para eliminar ou reduzir a influência da massa específica aparente no valor calculado do teor de umidade, pré-requisito indispensável no desenvolvimento de um medidor on-line do teor de umidade de produtos agrícolas; no entanto, as equações de calibração então obtidas não permitiram estimar-se o teor de umidade, independentemente da massa específica aparente do produto, com os graus de exatidão e precisão desejados. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo expandir o estudo sobre a determinação indireta do teor de umidade de sementes de trigo adaptando, para o intervalo de radiofreqüências, a metodologia originalmente proposta por Meyer & Schilz (1980) para o cálculo do teor de umidade de produtos granulados e que utilizava freqüências no intervalo das microondas. A equação obtida permite calcular-se o teor de umidade do trigo com erros-padrão de calibração e de predição de 0,3 e 0,4 ponto percentual, respectivamente.In previous studies the authors have investigated several methods, which relied on the measurement of the dielectric parameters, to estimate the amount of water in samples of granular materials, and adapted these methods to calculate the moisture content of wheat seeds. These studies have been developed by simultaneously measuring one (ε') or two (ε' and ε") dielectric parameters at two frequencies or the measurement of those two parameters at a single frequency. However, the resulting calibration equations did not allow a density-independent estimation of moisture content to be made with the expected degree of accuracy. These are the only alternatives that could be used, besides the use of a costly g-ray density gauge, in order to reduce or eliminate the deleterious effect of bulk density on the calculated value of moisture content. The density-independent determination of moisture content is a fundamental pre-requisite for the development of on-line moisture meters. Thus, the objective of this research was to investigate in more detail the factors involved in the indirect estimation of wheat moisture content by adapting to radio frequencies the method originally developed by Meyer & Schilz (1980) to measure moisture content of granular materials using microwave frequencies. The resulting equation was capable of estimating wheat moisture content with standard errors of calibration and prediction of 0.3 and 0.4-percentage point moisture, respectively