一种粮堆温湿度和平衡水份的检测方法和检测系统的制作方法
【专利说明】一种粮堆温湿度和平衡水份的检测方法和检测系统
[技术领域]
[0001] 本发明粮食储藏过程中的粮情检测，涉及粮食储藏过程中的粮情检测，尤其涉及 一种粮堆温湿度和平衡水份的检测方法和检测系统。
[【背景技术】]
[0002] 我国现有粮仓都普遍采用了粮情测温系统，把几个温度传感器按照不同间距封装 在一根带有钢丝的电缆内，构成一根能够承受一定拉力的测温电缆，然后埋入粮堆内，再把 若干根埋入粮堆的测温电缆用通信线连接到一台检测分机，通过分机把检测数据发送到主 机进行处理，从而得到粮堆温度分布和变化情况。由于现有的粮情检测系统，只能检测到粮 堆测点位置的温度数据而无法检测到粮堆的湿度数据，也无法检测得到粮堆各点的平衡水 份数据和露点数据，所以现有粮情检测系统仅仅是粮堆测温系统，功能单一，不能全面反映 粮堆温湿水等综合粮情状况，给储粮安全带来严重隐患。
[0003] 由于湿度传感器需与检测部位的空气接触，不能封装到电缆内与测温电缆一起埋 入粮堆，但插入到于粮堆内的湿度传感器由于不能抗磷化氢熏蒸将无法长期使用，致使粮 堆湿度检测一直处于空白，是公认的粮情检测难题而没有得到有效解决。
[0004] 目前，粮堆水份检测需人工到现场取样，操作十分繁琐和耗时，整个过程也无法实 现自动化。但是理论和实验都证实，粮堆某点的温度和湿度与平衡水份具有基本对应的函 数关系，因此可以通过准确检测粮堆温度和湿度的方法得到对应的平衡水份，这就为粮堆 的平衡水份检测提供了简便和易于实现自动化的方法和途径。同时，检测粮堆各点的温湿 度还能得到对应点的露点，了解粮堆内部结露情况，这就为现代的粮堆智能通风和就仓干 燥技术提供了粮堆温湿度和水份及结露的分布和迀移变化情况，有利于对应采取不同的通 风工艺模式以达到节能减损和安全高效的目的。因此准确检测粮堆各点的温湿度显得十分 重要和紧迫。
[0005] 针对目前粮堆湿度、平衡水份和露点检测的空白，研发准确可靠的粮堆温湿度监 测系统，准确掌握粮堆温度湿度和水份及结露分布变化规律，全面掌握粮堆粮情状况，预测 粮情发展趋势，是保障储粮安全和储粮新技术应用的重要条件。
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【发明内容】
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[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种能够多点准确检测粮堆温湿度从而得到粮 堆平衡水份及露点温度，及时快速准确的掌握粮堆多参数粮情状况，预测预报粮堆温湿水 和露点分布迀移变化规律的粮堆温湿度和平衡水份检测系统。
[0007] 本发明另一个要解决的技术问题是提供一种能够得到粮堆平衡水份及露点温度， 及时快速准确的掌握粮堆多参数粮情状况，预测预报粮堆温湿水和露点分布迀移变化规律 的粮堆温湿度和平衡水份检测方法。
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种粮堆温湿度和平衡水份 的检测系统，包括系统主机、复数个检测分机、复数个数据采集器和复数个插入粮堆中的温 湿度探测器、数据采集器收集来自复数个温湿度探测器的信号并通过无线方式发送到检测 分机；检测分机接收复数个数据采集器的信息，整理后通过无线方式发送给系统主机；系 统主机对收到的各分机信息进行处理得到粮堆的温度、湿度、水份和露点数据，通过对所述 数据的分析，做出预测和预报。
[0009] 以上所述的检测系统，所述的温湿度探测器为快插式温湿度探测器，快插式温湿 度探测器包括复数根圆管，圆管一端包括内螺纹，另一端包括外螺纹，圆管之间通过螺纹快 速连接以满足不同的插入粮堆深度；第一根圆管的前端通过螺纹连接温湿度采集头，温湿 度采集头的内腔中装有温湿度集成传感器；温湿度采集头的外壳包括复数个透气孔，便于 采集头内外气体交换；温湿度采集头前端焊有锥形尖头，温湿度集成传感器的数据线缆圆 管中穿过，最后一根圆管末端包括一个密封圆管内孔并固定数据线缆的堵头。
[0010] 以上所述的检测系统，数据采集器包括温湿度数据采集和处理模块，显示屏和无 线接收发射模块，数据采集器通过数据线缆与多个温湿度探测器连接，实现现场温度值、相 对湿度值的采集，采集处理多个探测器的检测数据。
[0011] 以上所述的检测系统，温湿度集成传感器包括PCB板和固定在PCB板上的温湿度 传感器芯片，温湿度传感器芯片的外表面覆盖高分子选择性透气薄膜，PCB板及PCB板上其 他电路元器件的外表面覆盖环氧树脂耐蚀涂层。
[0012] 以上所述的检测系统，采集头外壳的内腔中装有过滤网，过滤网包在温湿度传感 器芯片的外面，遮住采集头外壳上的透气孔。
[0013] -种粮堆温湿度和平衡水份的检测方法，采用上述的粮堆温湿度和平衡水份的检 测系统，粮食的平衡绝对湿度EAHr按下式计算：
[0015] 其中，EAHr-粮食平衡绝对湿度，单位为毫米汞柱；
[0016] M一粮食含水率，单位为％ ;
[0017] t-粮食温度，单位为°(：;
[0018] AU A2、BK B2和D分别为方程的试验拟合系数。
[0019] 以上所述的检测方法，粮堆的露点温度DPTr由下式算：
[0021] 其中，DPTr-粮堆的露点温度，单位为°(：。
[0022] 以上所述的检测方法，大气的绝对湿度AHa由下式计算：
[0024] 其中，AHa-大气的绝对湿度，单位为mmHg ;
[0025] RHa-大气相对湿度，单位为％ ;
[0026] ta-大气温度，单位为°C。
[0027] 以上所述的检测方法，大气的露点温度DPTa由下式计算：
[0029] 其中，DPTa-大气的露点温度，单位为°(：;
[0030] RHa-大气相对湿度，单位为％ ;
[0031] ta-大气温度，单位为°(：。
[0032] 本发明能够多点准确检测粮堆温湿度从而得到粮堆平衡水份及露点温度，及时快 速准确的掌握粮堆多参数粮情状况，预测预报粮堆温湿水和露点分布迀移变化规律，指导 各种工艺操作，减少劳动强度，有力保障储粮安全。
[【附图说明】]
[0033] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0034] 图1是本发明实施例粮堆温湿度和平衡水份检测系统的原理框图。
[【具体实施方式】]
[0035] 本发明实施例的粮堆温湿度和平衡水份检测系统，包括若干个快速插入粮堆内不 同深度的温湿度探测器，温湿度探测器由带有锥形尖头和若干透气小孔的快插式探杆和探 杆内设置的温湿度集成传感器组成；若干温湿度探测器与数据采集器相连，数据采集器收 集来自各温湿度探测器内传感器的信号并通过无线方式发送到检测分机；检测分机接收多 个数据采集器的信息整理后通过无线方式发送给系统主机，系统主机对收到的各分机信息 进行分析处理得到粮堆的温度、湿度、水份和露点参数，并通过对这些参数分布变化规律的 分析判断，对粮堆的粮情状况和发展做出预报预测，指导工艺操作。
[0036] 上述的快插式温湿度探测器包括若干根一定长度和壁厚的圆管，圆管一端车有内 螺纹，另一端焊有一短接头，接头表面车有与圆管内螺纹匹配的外螺纹，任意两根圆管可通 过内外螺纹进行快速连接以满足不同的插入粮堆深度，插入粮堆的第一节圆管头部配有一 根通过螺纹连接的温湿度采集头，温湿度采集头内设置一个温湿度集成传感器，采集头外 径与圆管相同，外壳上开有若干透气小孔便于采集头内外气体交换，顶部焊有一锥形尖头 便于插入粮堆不同深度。温湿度集成传感器的数据线缆可从圆管中穿过，最后一根连接好 的圆管末端设有一个密封圆管内孔和固定数据线缆的堵头。
[0037] 数据采集器由壳体，温湿度数据采集和处理模块，显示屏和无线接收发射模块，供 电装