一种粮食颗粒导热率测试装置的制作方法

文档序号:12194600阅读:143来源:国知局

本实用新型涉及粮食颗粒导热率测试技术领域,特别是涉及一种粮食颗粒导热率测试装置。



背景技术:

目前,多数颗粒物(如粮食)为堆放存储,为了更好的保障粮食的存储质量,往往需要对粮食进行相应的控温,为达到对粮食进行更准确合理控温的目的,知道粮食颗粒的导热率则尤为关键。

现有技术中,一般的方法难以在线准确获取粮食颗粒的导热率。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是如何对粮食颗粒的导热率进行在线准确的测量。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种粮食颗粒导热率测试装置,其包括控制机箱、粮食容器和温度探头,所述控制机箱内设有加热电源,所述粮食容器内沿其中轴线方向设置有电加热丝,所述电加热丝的两端分别通过固定杆/丝固定在所述粮食容器内,所述电加热丝的两端分别通过加热丝引线与所述控制机箱内的加热电源相连,所述温度探头靠近所述电加热丝设置,所述温度探头通过温度探头线与所述控制机箱相连;所述粮食容器用于盛装粮食颗粒。

其中,所述电加热丝外包裹有一层导热外壳。

其中,所述控制机箱的壳体上设有与所述加热电源对应的加热电源电压表、加热电源电流表、加热电源工作指示灯、加热电源过载指示灯和加热电源开关。

其中,所述控制机箱的壳体上还设有触摸屏。

其中,所述控制机箱的壳体上还设有U盘接口。

其中,所述控制机箱的壳体上还设有与所述加热电源对应的加热电源电压调节旋钮。

其中,还包括底座,所述底座通过支架与所述控制机箱的壳体相连,所述粮食容器放置于所述底座上。

其中,所述控制机箱通过电源线与外部电源相连。

其中,所述控制机箱上还设有总电源开关。

(三)有益效果

与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:

本实用新型提供的一种粮食颗粒导热率测试装置,其包括控制机箱、粮食容器和温度探头,所述控制机箱内设有加热电源,所述粮食容器内沿其中轴线方向设置有电加热丝,所述电加热丝的两端分别通过固定杆/丝固定在所述粮食容器内,所述粮食容器用于盛装粮食颗粒,且粮食颗粒包围在所述电加热丝的四周,所述电加热丝的两端分别通过加热丝引线与所述控制机箱内的加热电源相连,用于为电加热丝供电,为电加热丝提供一个稳定的热量,所述温度探头设于所述电加热丝附近,用于检测电加热丝处粮食的温度,所述温度探头通过温度探头线与所述控制机箱相连,将数据传送至控制机箱内处理,根据相应公式处理数据,便可绘制出温度T与时间对数lnt的变化曲线,截取线性段,求取其斜率,便可准确的在线计算出粮食颗粒导热率。

附图说明

图1为本实用新型一种粮食颗粒导热率测试装置的整体结构示意图;

图中:1:控制机箱;2:加热电源电压表;3:加热电源电流表;4:加热电源开关;5:加热电源工作指示灯;6:总电源开关;7:加热电源过载指示灯;8:加热电源电压调节旋钮;9:加热丝引线;10:电加热丝;11:U盘接口;12:触摸屏;13:温度探头线;14:电源线;15:粮食容器;16:温度探头;17:底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型根据非稳态法传热学理论,若假定在固体介质中存在一个理想的无限细且无限长的线形热源(介质相对于电加热丝来说是无限大的物体),该线形热源在单位时间和单位长度上的发热量是一个定值。在该线形热源作用下,线形热源本身及周围温度将上升,而线形热源温度上升的快慢将取决于其周围介质导热率的大小。因此通过测定线形热源或其周围介质的升温速率,即可根据相应公式计算出介质的导热率。

如图1所示,为本实用新型提供的一种粮食颗粒导热率测试装置,其包括控制机箱1、粮食容器15和温度探头16,所述控制机箱1内设有加热电源,所述粮食容器15内沿其中轴线方向设置有电加热丝10,所述电加热丝10的两端分别通过固定杆/丝固定在所述粮食容器15内,所述粮食容器15用于盛装粮食颗粒,且粮食颗粒包围在所述电加热丝10的四周,即粮食颗粒没过电加热丝10,所述电加热丝10的两端分别通过加热丝引线9与所述控制机箱1内的加热电源相连,用于为电加热丝10供电,为电加热丝10提供一个稳定的热量,所述温度探头16靠近所述电加热丝10设置,用于检测电加热丝10处粮食颗粒的温度,所述温度探头16通过温度探头线13与所述控制机箱1相连,将数据传送至控制机箱1内处理,根据相应公式处理数据,便可绘制出温度T与时间对数lnt的变化曲线,截取线性段,求取其斜率,便可准确的计算出粮食颗粒导热率。

所述电加热丝10为热电阻丝或由其他线型能够产生恒定热量的材料制成,所述电加热丝10外包裹有一层导热外壳。

其中,所述控制机箱1的壳体上设有与所述加热电源对应的加热电源电压表2、加热电源电流表3、加热电源工作指示灯5、加热电源过载指示灯7、加热电源开关4和总电源开关6;以方便进行相关操作。

其中,所述控制机箱1的壳体上还设有触摸屏12,用于接收设置命令,并进行参数实时显示。

其中,所述控制机箱1的壳体上还设有U盘接口11,用于导出数据。

其中,所述控制机箱1的壳体上还设有与所述加热电源对应的加热电源电压调节旋钮8,用于将电源的输出电压调节到需要的值。

为了便于放置粮食容器15,还包括底座17,所述底座17通过支架与所述控制机箱1的壳体相连,所述粮食容器15放置于所述底座17上。

其中,所述控制机箱1通过电源线14与外部电源相连,用于为控制机箱1供电。

本实用新型在启动实验及导热率计算涉及以下3个方面:预热、启动和计算。

(1)预热:

在实际进行试验之前,应将电控机箱正面的红色加热电源开关4打开,并保持10分钟以上,等待电源预热稳定。此阶段可通过前面板上的电源电压调节旋钮,将电源的输出电压调节到需要的值。调节电源电压调节旋钮的同时,可通过触摸屏12观察实测电压输出值及根据电加热丝10电阻计算得到的输出功率。在启动试验之前,电压并不实际输出。

(2)启动试验:

等待电压(及功率)监测数值稳定后,通过触摸屏12上的“电加热启/停”按键可以开启或关闭电加热的实际输出。加热电源开启被系统视为试验启动。在此期间,电加热丝10附近的测点温度会逐渐上升。相关的计算便是根据温度变化的特征进行的。“电加热启/停”按键在“主页面”及“试验计算”页面。

(3)有效计算:

关闭电加热期间为非试验期间,加热历时数据保持为0,温度及电压数据保持实时监测。

开启电加热期间为试验期间,加热历时数据动态累计,温度及电压数据保持实时监测。系统根据“试验计算”页面设置的计算周期,自动提取当前监测的数据自动完成斜率及导热率的计算。

其中计算出介质导热率的公式如下:

K-导热率(W/(m℃);

q-单位长度热线在单位时间内产生的热量W/m;

t1、t2-分别为测定时间;

θ1-在时间为t1时测得的温度;

θ2-在时间为t2时测得的温度。

q=I2R=UI

如果温度变化与时间对数曲线的斜率记为S,那么,公式1变为

K=q/(4*π*S) (公式2)。

由以上实施例可以看出,本实用新型能够对粮食颗粒的导热率进行在线准确的测量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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