储粮通风控制实验系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种储粮通风控制实验系统，包括模拟粮仓、制冷装置、加湿装置、加热装置、供气源、测量与控制单元，供气源的出气口端一路通过制冷装置、加热装置与模拟粮仓相连通，供气源的出气口端又一路通过加湿装置、加热装置与模拟粮仓相连通，测量与控制单元包括主控芯片、设置于模拟粮仓进气口的温湿度传感器，温湿度传感器的信号输出端与主控芯片的数据输入端相连接，主控芯片的控制端分别与制冷装置、加湿装置、加热装置的控制端相连接。本实用新型通过对通风空气的温度、湿度、风量的控制调节，能够实现多种储粮通风控制实验，且成本较低、可移植性强，适于在储粮通风控制研究领域进行广泛推广应用。
【专利说明】
储粮通风控制实验系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种储粮通风控制实验系统，属于仓储粮通风控制技术领域。
【背景技术】
[0002]仓储环节是粮食物流的关键环节，储粮通风是保证粮食安全储藏的主要手段之一。为实现安全储粮、保障粮食品质、降低能耗，需要建立储粮通风控制实验系统，针对储粮通风过程进行多目标优化实验，发现并解决储粮通风问题。该仓储粮通风控制实验系统应具有以下功能:能够对入风口处空气温度与湿度进行有效调节与控制；具有布置合理的通风系统，产生系统所需风压;具有能够模拟实际储粮状况的粮食容器等。
[0003]目前，在实验室条件下的储粮通风控制实验主要有两种方式:一种是采用人工气候室对入风空气温湿度进行调控，展开通风实验，这种方法能够展开多种通风控制算法实验，但占用空间大、设备投入大、成本高，可移植性较差，无法在一般实验室开展；另一种是设计简单的实验系统，包括通风系统、加热系统和粮食容器，这种方法投资小、成本低、可移植性强，但是无法实现对入风温湿度的有效调控，仅局限于就仓干燥通风控制方法的研究。
【实用新型内容】
[0004]鉴于上述原因，本实用新型的目的在于提供一种储粮通风控制实验系统及其控制方法，能够开展通风空气的温度、湿度、风量等多种储粮通风控制实验，且成本较低、可移植性强。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]—种储粮通风控制实验系统，包括模拟粮仓、制冷装置、加湿装置、加热装置、供气源、测量与控制单元，
[0007]该供气源的出气口端一路通过该制冷装置、加热装置与该模拟粮仓相连通，
[0008]该供气源的出气口端又一路通过该加湿装置、加热装置与该模拟粮仓相连通，
[0009]该测量与控制单元包括主控芯片、设置于该模拟粮仓进气口的温湿度传感器，该温湿度传感器的信号输出端与该主控芯片的数据输入端相连接，该主控芯片的控制端分别与该制冷装置、加湿装置、加热装置的控制端相连接。
[0010]进一步的，
[0011 ]所述供气源的出气口端设置可调节流量的气体流量计。
[0012]所述模拟粮仓包括仓体，该仓体底部开有所述进气口，该仓体顶部开有出气口，该仓体内下端设有透气网，该仓体底部与该透气网之间形成有空腔。
[0013]所述加湿装置包括微型气栗、电动调节阀、加湿腔、雾化头、阀门和注水瓶，所述供气源到该加湿腔的通风管路上依次设置该微型气栗、电动调节阀，该注水瓶通过该阀门与该加湿腔内的雾化头的雾化管路相连通。
[0014]所述制冷装置包括蒸发器、压缩机、冷凝器，该蒸发器通过该压缩机与该冷凝器相连通，该冷凝器的出口与该蒸发器的入口相连通。
[0015]所述供气源为气栗，该气栗的出气口端一路经通风管路、所述制冷装置、通风管路、加热装置与所述模拟粮仓相连通，该气栗的出气口端又一路经通风管路、所述加湿装置、通风管路、加热装置与所述模拟粮仓相连通。
[0016]所述仓体的外壁包覆有隔热层。
[0017]本实用新型的优点是:
[0018]1、本实用新型的系统能够对通风空气的温度、湿度与风量进行控制调节，开展多种储粮通风控制实验；
[0019]2、本实用新型的系统占用空间较小，成本较低，可移植性强，适于在储粮通风控制研究领域进行广泛的推广应用。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的系统结构不意图。
[0021 ]图2是本实用新型的系统的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。
[0023]图1是本实用新型的系统结构示意图，如图所示，本实用新型公开的储粮通风控制实验系统，包括模拟粮仓6、制冷装置3、加湿装置4、加热装置5、气栗1、测量与控制单元8等，气栗I的出气口端一路通过制冷装置3、加热装置5与模拟粮仓6的进气口端相连通，气栗I的出气口端又一路通过加湿装置4、加热装置5与模拟粮仓6的进气口端相连通。
[0024]模拟粮仓6包括仓体63，仓体63底部开有进气口 61，顶部开有出气口 64，仓体63内下端靠近出气口 64的位置设置用于防止粮食掉落的透气网62，仓体63底部与透气网62之间形成有空腔66，利于由进气口 61进入仓体63的风能够均匀的通过仓体63内的粮食并经出气口 64排放到仓体63外部;仓体63外壁包覆有隔热层65。
[0025]制冷装置3用于对通风空气进行制冷、除湿，气栗I的出气口端一路通过通风管路与制冷装置3的进气口相连通，制冷装置3的出气口通过通风管路与加热装置5的进气口相连通。制冷装置3包括蒸发器31、压缩机32、冷凝器33，蒸发器31的出口与压缩机32的入口相连通，压缩机32的出口与冷凝器33的入口相连通，冷凝器33的出口与蒸发器31的入口相连通。
[0026]加湿装置4用于对通风空气进行加湿，气栗I的出气口端又一路通过通风管路与加湿装置4的进气口相连通，加湿装置4的出气口通过通风管路与加热装置5的进气口相连通。加湿装置4包括微型气栗41、电动调节阀42、加湿腔43、雾化头44、阀门45和注水瓶46，气栗I到加湿腔43的通风管路上依次设置微型气栗41、电动调节阀42，加湿腔43顶部开有进水口，注水瓶46通过阀门45、进水口与加湿腔43内的雾化头44的雾化管路相连通。
[0027]加热装置5使用电加热器。
[0028]气栗I用于供气，气栗I的进气端抽取环境空气，出气口端经通气管路分成两个气路，一路经制冷装置3、加热装置5与模拟粮仓6相连通，另一路经加湿装置4、加热装置5与模拟粮仓6相连通，气栗I出气口端的通风管路上设置带有流量调节阀的气体流量计2，用于测量、调整通风管路中的空气流量。
[0029]测量与控制单元8包括主控芯片、设置于模拟粮仓6的进气口61处的温湿度传感器7，该温湿度传感器的信号输出端与主控芯片的数据输入端相连接，主控芯片的控制端分别与加热装置5、制冷装置3、电动调节阀42的控制端相连接。
[0030]图2是本实用新型的工作流程示意图，结合图2所示，本实用新型的系统工作过程是:
[0031]温湿度传感器采集模拟粮仓6进气口61处空气的温度、湿度数据，并将采集的数据传输给主控芯片，主控芯片将采集的温度数据T与预设的温度阈值Ts进行比较，将采集的湿度数据H与预设的湿度阈值Hs进行比较，若T = Ts且H=Hs，则主控芯片不输出控制信号，即制冷装置3、加湿装置4、加热装置5均不工作，粮仓通风状态良好;否则，
[0032]gT<Ts，主控芯片根据采集的温度数据，计算加热装置5的加热量，并根据计算结果控制加热装置5开始加热，其中，计算加热装置的加热量的公式为:
[0033]Qt=Pi(Ts-T) (I)
[0034]其中，P1为比例系数，是利用实验系统进行实验测定的一个经验值(常数)，利用该经验值计算得到的实验效果较好，随着实验的多次进行，可对该经验值进行修正。
[0035]gT>Ts，主控芯片控制制冷装置3开始工作，对空气进行制冷；
[0036]若HCHs，主控芯片计算电动调节阀42的开度，并根据计算结果控制调整电动调节阀42的开度，以增加通风管路中加湿空气的流量，其中，计算电动调节阀42的开度的公式为:
[0037]V = P2(Hs-H) (2)
[0038]其中，P2为比例系数，是利用实验系统进行实验测定的一个经验值(常数)，利用该经验值计算得到的实验效果较好，随着实验的多次进行，可对该经验值进行修正。
[0039]gH>Hs，主控芯片控制制冷装置3开始工作，对空气进行除湿。
[0040]本实用新型的储粮通风控制实验系统及其控制方法，系统包括模拟粮仓、制冷装置、加湿装置、加热装置、测量及控制单元等，通过温湿度传感器实时采集进入模拟粮仓的空气的温度、湿度数据，由主控芯片监测采集的温度、湿度数据与设定的温度、湿度阈值，根据监测结果自动调节通风空气的温度、湿度等，并可通过气体流量计调节进入粮仓的风量。本实用新型通过对通风空气的温度、湿度、风量的控制调节，能够实现多种储粮通风控制实验，且成本较低、可移植性强，适于在储粮通风控制研究领域进行广泛推广应用。
[0041]以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
【主权项】
1.储粮通风控制实验系统，其特征在于，包括模拟粮仓、制冷装置、加湿装置、加热装置、供气源、测量与控制单元， 该供气源的出气口端一路通过该制冷装置、加热装置与该模拟粮仓相连通， 该供气源的出气口端又一路通过该加湿装置、加热装置与该模拟粮仓相连通， 该测量与控制单元包括主控芯片、设置于该模拟粮仓进气口的温湿度传感器，该温湿度传感器的信号输出端与该主控芯片的数据输入端相连接，该主控芯片的控制端分别与该制冷装置、加湿装置、加热装置的控制端相连接。2.根据权利要求1所述的储粮通风控制实验系统，其特征在于，所述供气源的出气口端设置可调节流量的气体流量计。3.根据权利要求1所述的储粮通风控制实验系统，其特征在于，所述模拟粮仓包括仓体，该仓体底部开有所述进气口，该仓体顶部开有出气口，该仓体内下端设有透气网，该仓体底部与该透气网之间形成有空腔。4.根据权利要求1所述的储粮通风控制实验系统，其特征在于，所述加湿装置包括微型气栗、电动调节阀、加湿腔、雾化头、阀门和注水瓶，所述供气源到该加湿腔的通风管路上依次设置该微型气栗、电动调节阀，该注水瓶通过该阀门与该加湿腔内的雾化头的雾化管路相连通。5.根据权利要求1所述的储粮通风控制实验系统，其特征在于，所述制冷装置包括蒸发器、压缩机、冷凝器，该蒸发器通过该压缩机与该冷凝器相连通，该冷凝器的出口与该蒸发器的入口相连通。6.根据权利要求1所述的储粮通风控制实验系统，其特征在于，所述供气源为气栗，该气栗的出气口端一路经通风管路、所述制冷装置、通风管路、加热装置与所述模拟粮仓相连通，该气栗的出气口端又一路经通风管路、所述加湿装置、通风管路、加热装置与所述模拟粮仓相连通。7.根据权利要求3所述的储粮通风控制实验系统，其特征在于，所述仓体的外壁包覆有隔热层。
【文档编号】G05D27/02GK205485693SQ201620139684
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】刘景云, 李平, 耿钰, 王育平, 王秀英
【申请人】北京联合大学