一种基于质流法的连续式谷物干燥自动作业系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种谷物干燥机水分在线测控系统，特别涉及一种基于质流法的连续 式谷物干燥自动作业系统。
【背景技术】
[0002] 粮食干燥的基本目标是保持干燥过程稳定的前提下，以最低的干燥成本和能耗去 除粮食中的水分。因此，粮食干燥过程中水分的在线测控对粮食干燥工作至关重要。
[0003] 传统的粮食干燥水分在线测控是基于电容法或电阻法水分在线测控的基础上，采 用开关控制、经典PID控制或现代智能预测控制方法进行的。但检测受温湿度影响，稳定性 差，控制精度不高。近年来，国内出现了采用总重法进行水分在线检测和控制的新研究和新 产品。
[0004] 在先申请的"一种连续式谷物干燥过程水分在线检测方法"专利号CN103808591A， 该专利涉及一种连续式谷物干燥机的基于总重检测的水分在线检测方法，该方法利用水分 和容重的关系计算水分，该方法基于重量检测方法具有精度高和稳定性好等优点。但该方 法只能计算干燥过程中干燥机内粮食的平均水分，而不能直接得出出口水分，出口水分需 要用干燥模型推算，造成一定的误差。而且该方法通过采用激光或阻旋式料位传感器测量 干燥机内部谷物的实时料位变化，计算对应的体积，受谷物料堆形状不确定等因素影响，体 积计算不准确，也会导致水分计算出现偏差。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种基于质流法的连续式谷物干燥自动作业系统，采用间歇 进粮和排粮的干燥作业方式，提高干燥效果。
[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于质流法的连续式谷 物干燥自动作业系统，包括：
[0007] 塔前湿粮进粮装置，其包括塔前湿粮储粮仓，所述塔前湿粮储粮仓底部安装的插 板用于控制谷物间歇进入干燥机主体，所述塔前湿粮进粮装置位于干燥装置的一侧；
[0008] 干燥装置，其干燥机主体能够干燥粮食，所述干燥装置连接塔前湿粮进粮装置和 塔后干粮暂储装置；
[0009] 塔后干粮暂储装置，其包括塔后干粮暂储仓，所述用于储存干燥后的粮食，所述塔 后干粮暂储装置位于干燥装置另一侧；
[0010]传感器组，包括称重传感器组、料位传感器和温度探测头，其用于检测系统的重 量、料位和温度参数，所述传感器组连接塔前湿粮进粮装置和干燥装置；
[0011] 控制单元，包括控制与显示单元和信号检测与转换单元，所述控制单元接收传感 器组的信号并传输给干燥装置。
[0012] 优选的是，所述干燥机主体包括储粮段、干燥段、冷却段和排粮机构，所述储粮段 暂储进入干燥机内部的粮食，传输给干燥段进行干燥，经过冷却段干燥后通过排粮机构排 出到塔后干粮暂储仓。
[0013] 优选的是，所述干燥段采用为多级干燥方式。
[0014] 优选的是，所述料位传感器包括干燥机料位传感器和塔后料位传感器，所述干燥 机料位传感器安装在储粮段，所述塔后料位传感器安装在塔后干粮仓上部。
[0015] 优选的是，所述料位传感器为红外激光料位传感器或阻旋式料位开关。
[0016] 优选的是，所述干燥机料位传感器传输料位信号给控制单元，控制单元传输给塔 前湿粮进粮装置打开或者关闭插板的信号。
[0017] 优选的是，所述称重传感器设置在干燥机底座的立柱底端或立柱之上。
[0018] 优选的是，所述温度探测头分别安装在干燥段和干燥机外部，用于检测环境温度 和干燥段温度。
[0019] 优选的是，所述系统采用间歇进粮和排粮的干燥作业方式，插板控制谷物间歇进 入干燥机主体内进行干燥;通过控制排粮机构运转，控制谷物间歇排出干燥机主体结束干 燥。
[0020] 本发明至少包括以下有益效果：1、通过称重传感器实时监测干燥机的重量，直接 得出干燥后谷物水分，从而调整干燥时间来控制干燥后谷物水分与目标水分在误差范围 内，精准控制的谷物干燥水分。2、水分检测全域的精度优于±0.5%，对干燥过程实施目标 控制、限速控制和等速控制，不仅提高了干燥机的自动化程度，而且能够实现节能干燥和保 质干燥。
[0021] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明所述的干燥系统作业流程图。
[0023] 图2为本发明所述的干燥系统上部结构示意图。
[0024] 图3为本发明所述的干燥系统下部结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文 字能够据以实施。
[0026]应当理，本文所使用的诸如"具有"、"包含"以及"包括"术语并不配出一个或多个 其它元件或其组合的存在或添加。
[0027] 步骤一、作业初始化：向干燥机的控制显示单元内输入和存储待干燥谷物的初始 平均水分值Mo，目标水分值Mt、热介质温湿度T、排粮频率G g;
[0028] 步骤二、检测皮重：干燥机下部安装称重传感器组，称重传感器检测干燥机的重 量，干燥机的重量包括干燥机主体和其内谷物的重量;在干燥机内部无粮的状态下，利用称 重传感器组检测到电信号，称重传感器组连接信号检测与转换单元，信号检测与转换单元 将电信号转换为重量信号，信号检测与转换单元连接控制显示单元，由控制显示单元检测、 读取和存储皮重Wb;
[0029] 步骤三、首次进粮作业:采用双限料位控制启动进粮作业，手动或自动启动干燥机 进粮，向干燥机内输送待干燥高水分谷物，当干燥机内谷物达到上料位传感器位置，自动停 止进粮;当干燥机内谷物低于下料位传感器位置，再次启动进粮装置；
[0030]步骤四、启动连续干燥作业:按一定时间间隔和顺序启动引风机、加热装置与排粮 装置，干燥机经进粮时间及进粮稳定时间A Gll、空闲时间△ ζ31、排粮时间及排粮稳定时间 Δ ζ2?后完成一个干燥周期A ζ?。
[0032] 步骤五、监测连续干燥过程，求出干燥机排粮水分滚动累加 MB2i:
[0033] ①在第i次干燥周期中，通过控制与显示单元检测、读取和存储单次进粮及稳定时 间后高料位质量WHi、空闲时间后质量WM i、单次排粮及稳定时间后低料位质量WLi、进粮平均 水分Mu，以此计算出单次进粮质量Wu、进入干物质质量WGu、进入水质量WSh、单次排粮质量 W2i、排出水质量WS2i、脱水质量WTi与单次排粮水分^，即公式(2)-(8)。
[0041] 其中，WHi为称重传感器测量的干燥机第i次进粮及进粮稳定时间后的高料位质 量，kg;丽i为称重传感器测量的干燥机第i次空闲时间后质量，kg; WLi为称重传感器测量的 干燥机第i次进粮及进粮稳定时间后的单次排粮及稳定时间后低料位质量，kg;Mu为第i次 进入粮食水分值;W li为第i次干燥机单次进粮质量，kg;WGu为第i次进入干燥机干物质质 量，kg;WSu为第i次干燥机进入水质量，kg;W 2i为第i次单次排粮质量，kg;WS2i为第i次排出 水质量，kg;WTi为第i次脱水质量，kg;M 2i为第i次单次排粮水分，kg; Δ Gai为第i次空闲时间， s ;△ ζη为第i次进粮时间及进粮稳定时间，s ;△ G2i为第i次排粮时间与排粮稳定时间，s ; i 为干燥周期数，i = l，2,3L L η。
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