一种多参数粮情检测终端的制作方法

本发明涉及一种粮情检测终端，尤其涉及一种多参数粮情检测终端。

背景技术：

粮食在粮仓存储期间，害虫的危害十分严重，害虫的过量繁殖，会引起粮仓内储粮出现损耗及坏粮的现象，因此，及时检测仓内害虫数量、密度和影响仓内害虫活动、繁殖的气体成份，采取有效的应对措施，可减少害虫对粮食的破坏。专利申请号：201310193718.2的发明专利公开了一种粮情综合指标集成检测系统，包括分别与控制模块连接的粮情检测系统、粮仓温湿度监测系统，控制模块连接上位机。该专利中的周期性选通装置采用正反电机驱动动盘上的通孔与定盘上的若干导气孔中的一个相通，接通整个抽虫管路，实现抽虫、抽气；该装置在粮仓内采用膜下环流熏蒸杀虫或氮气气调杀虫时，定盘上的导气孔会把粮仓内的有一定压力的有毒气体或氮气通过气管从捕虫陷阱中引至周期性选通装置内，从而造成膜下熏蒸气体或氮气的外泄，影响覆膜粮堆的气密性；另外有毒气体会腐蚀选通装置中的步进电 机或伺服电机，造成选通装置的损坏而无法工作；此外，该发明采用光电耦合器的粮虫计数器，容易受到外界环境的光、热及穿过光电耦合器透明管老化等因素的影响，造成光电耦合器的输出信号发生较大变化，从而影响害虫计数的准确性；还有该专利中的复合气体检测器设置于负压源的负压端，会造成测气时，被测气体无法完全扩散至气体检测器，影响检测的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的正是针对上述现有技术的不足而提供一种多参数粮情检测终端，它能够实时检测仓内害虫、气体等粮情参数。

本发明的目的可通过下述技术方案来实现：

本发明的多参数粮情检测终端包括多个分别设置在粮仓不同位置的害虫诱捕器，通过连接管分别与害虫诱捕器连接的球阀选通器，以并联的方式分别与球阀选通器的出口相连接的测虫管路和测气管路，以及以通过控制电缆与球阀选通器的控制口相连接的控制模块；

a、所述球阀选通器包括集管器、直通接头以及多个依次排列设置的选通电动球阀，所述每个选通电动球阀的进口分别与害虫诱捕器一一对应连接，每个选通电动球阀的出口均与集管器的进气端连接，且每个选通电动球阀均通过控制电缆与控制模块连接；所述集管器设置有一个出气端以及数量与选通电动球阀相同的进气端，所述集管器的出气端通过一根气管与测虫管路和测气管路连接；所述直通接头的进、出口分别与测虫管路的测虫抽气泵和仓内回气管相连接；

b、所述测虫管路包括由连接管依次连接的第一电动球阀、害虫计数器、集虫瓶、压力表、以及测虫抽气泵；所述第一电动球阀的进口与球阀选通器出口气管相连通，所述测虫抽气泵的出气口与直通接头相连接；所述害虫计数器的信号输出端连接有信号过滤器，所述第一电动球阀、信号过滤器和测虫抽气泵分别通过控制电缆与控制模块相连接；

c、所述测气管路通过设置有第一过滤器和第二电动球阀的管路与球阀选通器的出口气管相连通，所述测气管路包括以并联的方式分别与第二电动球阀的出口气管相连接的PH₃检测管路和O₂ 、CO₂检测管路；所述PH₃检测管路包括依次通过连接管连接的第一抽气泵，第一流量控制器以及PH₃检测仪；所述O₂ 、CO₂检测管路包括依次通过连接管连接的第二抽气泵，第二流量控制器，O₂ 检测仪以及CO₂检测仪；所述PH₃检测仪、O₂ 检测仪、CO₂检测仪、第二电动球阀以及第一、二抽气泵分别通过控制电缆与控制模块相连接。

本发明所述集管器的进气端和出气端之间呈Y形连接；所述信号过滤器由放大电路和电压比较器组成；所述测气管路设置有置换气路，所述置换气路分别与PH₃检测管路和O₂ 、CO₂检测管路并联设置，它由第二过滤器和电动阀组成，所述电动阀通过控制电缆与控制模块相连接；所述第一电动球阀与集虫瓶之间的连接管为PU透明管，所述害虫计数器为光电耦合器，所述透明管从光电耦合器中穿过；所述第一、二抽气泵和测虫抽气泵为微型小流量真空泵。

具体的说，本发明的多参数粮情检测终端包括害虫诱捕器、球阀选通器、测虫管路、测气管路、控制模块，所述的测虫管路与测气管路并联，所述的测虫管路包括通过气管相连接的电动球阀、害虫计数装置、集虫瓶、压力表和抽气泵，所述的测气管路包括过滤器、电动球阀、抽气泵、气体检测仪，所述的球阀选通器由若干与害虫诱捕器一一对应相连的电动球阀组成，每个电动球阀都由控制模块来控制，控制模块控制电动球阀的开关；测虫管路与测气管路有各自独立的抽气泵，所述的测气管路气体检测仪设置于抽气泵的正压端；测虫管路、测气管路中的抽气泵均与控制模块相连接，由控制模块控制抽气泵的启动和停止；所述的测虫管路与球阀选通器之间的连接管上还设置有电动球阀，所述的电动球阀与控制电路连接，由控制电路控制该电动球阀的开、关；所述的测气管路与球阀选通器之间的连接管上还设置有过滤器和电动球阀，所述的电动球阀与控制电路连接，由控制电路控制该电动球阀的开、关。

本发明的有益效果是：本发明中的球阀选通器采用电动球阀组成，球阀的密封性较好，在粮仓采取膜下环流熏蒸杀虫或充氮气调等工艺进行杀虫时，能把仓内处于正压的气体全部隔绝在仓内，保证了覆膜下粮堆的气密性，同时多参数粮情检测终端中的元器件均可设置在仓外，从而免受粮仓内有毒气体的腐蚀，提高了设备的稳定性；本发明的害虫计数器设置有信号过滤器，该信号过滤器能有效消除外界环境的光、热及透明气管老化等因素对害虫计数器的影响，提高害虫计数的准确性；本发明抽气管路设置有独立的微型抽气泵，该微型抽气泵与气体检测仪的。本发明中气体检测仪设置于抽气泵的正压端，这样可使检测气体时，被测气体能与气体检测仪完全、充分的接触，使检测数据更加准确。本发明在测气管路上还设有置换气路，检测气体的时候，可以先用置换气路把测气管路中残留的气体置换出来，置换成空气，然后再检测气体时，数据更加准确，能有效消除上次测气时气体浓度对本次测量所造成的影响，测量数据更加准确。

附图说明

图1为本发明的连接结构示意图。

图2为球阀选通器的结构示意图。

图3为集管器的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图中：1为害虫诱捕器，2为球阀选通器，3为第一电动球阀，4为害虫计数器，5为信号过滤器，6为集虫瓶，7为压力表，8为测虫抽气泵，9为第一过滤器，10为第二电动球阀，11为第一抽气泵，12为第二抽气泵，13为电动阀，14为第二过滤器，15为第一流量控制器，16为第二流量控制器，17为PH₃检测仪，18为O₂检测仪，19为CO₂检测仪，20为仓内回气管，21为控制模块，22为上位机，23为选通电动球阀，24为集管器，25为直通接头，26为进气端，27为出气端。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）做进一步描述。

如图1所示，本发明的多参数粮情检测终端包括多个分别设置在粮仓不同位置的害虫诱捕器1，通过连接管分别与害虫诱捕器连接的球阀选通器2，以并联的方式分别与球阀选通器2的出口相连接的测虫管路和测气管路，以及通过控制电缆与球阀选通器2的控制口相连接的控制模块21，所述控制模块的型号为BB.JDQ12V16CH；

所述球阀选通器2包括集管器24、直通接头25以及多个依次排列设置的选通电动球阀23，所述每个选通电动球阀23的进口分别与害虫诱捕器1一一对应连接，每个选通电动球阀23的出口均与集管器24的进气端26连接，且每个选通电动球阀23均通过控制电缆与控制模块21连接；所述集管器设置有一个出气端27以及数量与选通电动球阀23相同的进气端26，进气端和出气端之间呈Y形连接，所述集管器24的出气端27通过一根气管与测虫管路和测气管路连接；所述直通接头25的进、出口分别与测虫管路的测虫抽气泵8和仓内回气管20相连接；

所述测虫管路包括由连接管依次连接的第一电动球阀3、害虫计数器4、集虫瓶6、压力表7、以及测虫抽气泵8；所述第一电动球阀3的进口与球阀选通器出口气管相连通，所述测虫抽气泵8的出气口与直通接头25相连接；所述害虫计数器4的信号输出端连接有由放大电路和电压比较器组成的信号过滤器5，所述第一电动球阀3、信号过滤器5和测虫抽气泵8分别通过控制电缆与控制模块21相连接；

所述测气管路通过设置有第一过滤器9和第二电动球阀10的管路与球阀选通器2的出口气管相连通，所述测气管路包括以并联的方式分别与第二电动球阀10的出口气管相连接的PH₃检测管路和O₂ 、CO₂检测管路；所述PH₃检测管路包括依次通过连接管连接的第一抽气泵11，第一流量控制器15以及PH₃检测仪17；所述O₂ 、CO₂检测管路包括依次通过连接管连接的第二抽气泵12，第二流量控制器16，O₂ 检测仪18以及CO₂检测仪19；所述PH₃检测仪17、O₂检测仪18、CO₂检测仪19、第二电动球阀10以及第一、二抽气泵11、12分别通过控制电缆与控制模块21相连接。

本发明所述测气管路设置有置换气路，所述置换气路分别与PH₃检测管路和O₂ 、CO₂检测管路并联设置，它由第二过滤器14和电动阀13组成，所述电动阀13通过控制电缆与控制模块21相连接；所述第一电动球阀3与集虫瓶6之间的连接管为由PU制备的透明管，所述害虫计数器4为光电耦合器，所述透明管从光电耦合器中穿过；所述第一、二抽气泵和测虫抽气泵为微型小流量真空泵。

具体的说：本发明由害虫诱捕器1、球阀选通器2、测虫管路、测气管路、控制模块21组成，所述的控制模块采用单片机；所述的害虫诱捕器1设置在粮仓不同位置，每个害虫诱捕器通过连接管与球阀选通器2连接，所述的测虫管路包括由连接管依次连接的第一电动球阀3、害虫计数器4、集虫瓶6、压力表7、测虫抽气泵8，测虫抽气泵8与球阀选通器中的直通接头25相连接，然后与仓内回气管20相连接。害虫诱捕器1可采用中国专利200520030196.5、200910066192.5中公开的害虫诱捕器，测虫抽气泵8采用微型大流量真空泵。

如图2、图3所示，球阀选通器2包括排列在一起的若干选通电动球阀23和集管器24，选通电动球阀23通过连接管与害虫诱捕器1一一连接，集管器24通过连接管与选通电动球阀23相连接，若干集管器24通过连接管连接在一起，可将连与选通电球阀连接的连接管汇集在一根连接管上，与抽虫管路和抽气管路相接。所述的球阀选通器2还包括直通接头25，直通接头25一端与抽虫管路中的测虫抽气泵8连接，另一端与仓内回气管20相连接。所述的集管器有若干进气端26和一个出气端27，进气端26和出气端27呈Y型连接，进气端26与出气端27连处成钝角，连接处光滑，抽虫时，害虫从进气端26进入，能顺利滑入出气端27。

所述的害虫计数器4可采用光电耦合器，第一电动球阀3与集虫瓶6之间的连接管采用透明管，透明管从害虫计数器4中的光电耦合器中穿过，透明管可采用PU管。此外，害虫计数器4的信号输出端还连接有信号过滤器5，信号过滤器5的输出端与控制模块的输入端连接。信号过滤器5可以将害虫计数器4因外部环境的光、热及透明管老化或其它因素变化而引起的害虫计数器4输出端电信号的变化与有害虫通过时害虫计数器4的输出端的电信号相比较，比较后的信号再上传到控制模块，这样大大提高了害虫计数器4计数的准确性。

如图1所示，所述的测气管路包括PH₃检测管路和O₂ 、CO₂检测管路，两个检测管路并联。PH₃检测管路包括依次通过连接管连接的第一抽气泵11，第一流量控制装置15，PH₃检测仪17，O₂ 、CO₂检测管路包括依次通过连接管连接的第二抽气泵12，第二流量控制装置16，O₂ 检测仪18、CO₂检测仪19；气体检测管路上的气体检测仪和抽气泵分别与控制模块21相连接，由控制模块控制抽气泵的开启和关闭，抽气泵采用微型小流量真空泵；气体检测仪检测到的参数传给控制模块，由控制模块处理后，传给上位机22；为了去除测气时气体的杂质，抽气管路与选通器之间还设置有第一过滤器9，第一过滤器9后面还设置有控制测气管路开启和关闭的第二电动球阀10，第二电动球阀10与控制模块21连接，并由其控制该电动球阀的开启和关闭。

所述的抽气管路还包括置换气路，置换气路与气体检测管路并联；置换气路包括通过连接管连接的第二过滤器14和电动阀13，置换气路进气端与空气联通，置换气路的出气端与PH₃检测管路和O₂ 、CO₂检测管路进气端相连。置换气路中的电动阀13与控制模块相连接，控制模块控制电动阀的开启，所述的电动阀13可采用电动球阀，也可采用电磁阀。

本发明抽虫时，先由控制模块发指令，打开球阀选通器2中与所要抽虫检测的害虫诱捕器1相连的选通电动球阀23，并打开第一电动球阀3、测虫抽气泵8，此时害虫会依次经过害虫诱捕器1球阀选通器2、第一电动球阀3、害虫计数器4、最后落入集气瓶6中，随害虫抽出的气体从集气瓶中依次经过压力表7、测虫抽气泵8、然后由测虫抽气泵8的出气端至球阀选通器2中的直通接头25、最后回至仓内回气管20，回到抽虫的粮仓内。抽虫结束后，害虫计数器4上所连接的信号过滤器5会将所测得的害虫数量数据传至控制模块21，控制模块21再将数据上传给上位机；抽虫结束后，控制电路关闭选通电动球阀23、第一电动球阀3、测虫抽气泵8。

本发明检测PH₃时，先由控制模块发指令，打开置换气路中的电动阀13和第一抽气泵11，第一抽气泵11从外界抽取经第二过滤器14过滤后的空气，并将PH₃检测仪中的气体置换成空气，完成气体置换后，并闭电动阀13和第一抽气泵11；然后再打开测虫气路中的测虫抽气泵8及球阀选通器2中相应的选通电动球阀23，将被测害虫诱捕器1的气体抽出，充满整个气管，然后再关闭测虫抽气泵8；最后再打开中的第二电动球阀10和第一抽气泵11，由第一抽气泵11抽出管路中的被测气体，该气体经过PH₃检测仪17，PH₃检测仪17将测得数据传给控制模块21，控制模块21再上传给上位机。抽气结束后，关闭选通电动球阀23、第二电动球阀10、第一抽气泵11。

本发明检测O₂、CO₂时，先由控制模块发指令，打开置换气路中的电动阀13和第二抽气泵12，第二抽气泵12从外界抽取经第二过滤器14过滤后的空气，并将O₂检测仪18、CO₂检测仪19中的气体置换成空气，完成气体置换后，并闭电动阀13和第二抽气泵12；然后再打开测虫气路中的测虫抽气泵8及球阀选通器2中相应的选通电动球阀23，将被测害虫诱捕器1的气体抽出，充满整个气管，然后再关闭测虫抽气泵8；最后再打开O₂ 、CO₂检测管路中的第二电动球阀10和第二抽气泵12，由第二抽气泵12抽出管路中的被测气体，该气体经过O₂检测仪18、CO₂检测仪19，O₂检测仪18、CO₂检测仪19将测得数据传给控制模块21，控制模块21再上传给上位机。抽气结束后，关闭选通电动球阀23、第二电动球阀10、第二抽气泵12。

本发明在检测气体时，先打开置换气路将气体检测仪中的气体置换成空气，是为了消除上一测量气体时测气管路中的气体对一次检测造成的影响；气体置换后又打开测虫管路抽气是因为测气管路上的抽气泵为微型小流量真空泵，该抽气泵压力、流量小，不能将被测气体从害虫诱捕器1中抽出，需先由测虫管路中的测虫抽气泵8把被测气体先抽至管路中，然后测气管路上的抽气泵再从气管中把气体抽出来，送至气体检测仪中。