声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于粮堆温度湿度监控和测量，尤其涉及声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，适用于囤积有一定数量储粮的规模化的粮仓或粮库等。
【背景技术】
[0002]粮食内部的受潮、虫害、呼吸、霉变等因素均会使粮堆内部产生热量和多余水分。由于谷粒、豆粒是热量的不良导体，其自身导热能力差，致使储粮中的热量不易向外扩散而容易造成局部温度的升高甚至引发自燃现象。迄今为止，国内外普遍采用分区域的接触式方法对仓储粮堆的内部温度和湿度进行测量，即在粮仓内部排布大量的接触式温度传感器和湿度传感器。然而科学研究发现，这种方式测量的范围有限，存在一定的漏检现象，而且效率较低，而且这种接触式的传统测量方式所需要的大量感测模块会占据一定体积的储粮空间，由于接触式温度传感器和湿度传感器深入到粮堆内部，一定程度上也增加了人工检修和维护的难度。另外，目前国内外较为先进的现代化粮库仍然是采用温度传感器和湿度传感器分别测量温度和湿度两项指标的方法来获取最新的监测信息，尚未有将两项指标信息统一采集的实用手段和方法。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，可以对囤积有一定数量粮食的普通粮仓、粮库的温度、湿度进行实时监测。
[0004]为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术措施:
[0005]声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，包括上位机，还包括单片机，单片机通过无线通信模块与上位机连接，单片机还通过驱动电路与扬声器连接，单片机还通过信号处理电路与驻极体话筒连接。
[0006]如上所述的扬声器均匀环向分布在粮堆存储箱的箱壁上，所述的驻极体话筒均匀环向分布在粮堆存储箱的箱壁上。
[0007]如上所述的箱壁上环向分布有线材保护壳，线材保护壳包括设置在箱壁内侧的内壳和设置在箱壁外侧的外壳，扬声器和驻极体话筒均设置在内壳内。
[0008]如上所述的内壳朝向粮堆的一侧为不锈钢冲孔网格板。
[0009]如上所述的内壳和外壳之间通过走线孔连通。
[0010]如上所述的内壳和外壳中填充有隔音海绵垫。
[0011 ] 如上所述的内壳和外壳下方均设置有支撑立板。
[0012]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果:
[0013]1、声波冲击虽然发声短促但是它具有较大的振幅(能量高)因而穿透力较强，因此利用声波可以有效地拓展监控深度和范围，在很大程度上减少漏检现象，提高监控效率。
[0014]2、声速可以同时与温度和湿度建立关系，这样在实际情况下，可以将温度和湿度两项指标的测量工作进行统一和优化，相比于传统的采用两种传感器分别测量的方式更加尚效。
[0015]3、声波冲击的频率和波长可以根据实际需要适当调整，因此实际操作的灵活性较强。
[0016]4、声学监控方法是一种非接触的手段，因此可以将大量的监测模块集中而有序地安置在粮堆的外部周线上，不仅可以节省大量的内部储粮空间，还便于定期进行的人工检修和维护。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型结构示意图；
[0018]图2为本实用新型原理方框图；
[0019]图3为图形化显示效果图。
[0020]其中:1 一走线孔，2 —扬声器，3 —线材保护壳，4 一箱壁，5 —不锈钢冲孔网格板，6 一支撑立板，7 —驻极体话筒，8 —隔音海绵垫，9 一驱动电路，10 —待测谷物，11 一信号处理电路，12 —单片机，13 一无线通彳目模块，14 一上位机。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0022]如图1?2所示，声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，包括上位机14，还包括单片机12，单片机12通过无线通信模块13与上位机14连接，单片机12还通过驱动电路9与扬声器2连接，单片机12还通过信号处理电路11与驻极体话筒7连接。扬声器2均匀环向分布在粮堆存储箱的箱壁4上，所述的驻极体话筒7均匀环向分布在粮堆存储箱的箱壁4上。箱壁4上环向分布有线材保护壳3，线材保护壳3包括设置在箱壁4内侧的内壳和设置在箱壁4外侧的外壳，扬声器2和驻极体话筒7均设置在内壳内。内壳朝向粮堆的一侧为不锈钢冲孔网格板5。内壳和外壳之间通过走线孔1连通。内壳和外壳中填充有隔音海绵垫8。内壳和外壳下方均设置有支撑立板6。
[0023]箱壁4的材质为普通建筑水泥即可，具备一定的承重抗压能力，受力面能够承受来自堆积粮堆产生的侧向压力，所有的支撑立板6的尺寸大小和材质完全相同，支撑立板6均垂直有序地安置在箱壁4内侧，作用是支撑上方的线材保护壳3，每相邻的两个支撑立板6的间隔是固定的。
[0024]线材保护壳3分为内壳和外壳，内壳位于箱壁4的内侧并与待测谷物10直接接触，外壳位于箱壁外侧不与待测谷物10直接接触，线材保护壳3的内壳和外壳都是封闭式的结构，它们之间由走线孔1连通，扬声器2和驻极体话筒7的导线由线材保护壳3的内壳穿过走线孔1到达外壳。内壳和外壳的内部均要填充一定厚度和面积的隔音海绵垫8，用于阻隔一些无效的声波干扰信号。
[0025]扬声器2和驻极体话筒7是本装置的核心器件，每一只扬声器2和一只驻极体话筒7组成一对声波信号收发器，安置在每一条支撑立板的正上方的线材保护壳3的内壳中，扬声器2的振动鼓膜面和驻极体话筒7的接收端面均面朝待测谷物10方向，并由不锈钢冲孔网格板5隔绝细碎的待测谷物10，避免其直接与扬声器2和驻极体话筒7直接接触，以防止扬声器2和驻极体话筒7受到待测谷物10的磨损和挤压，而且，声波能够平稳而流畅地通过不锈钢冲孔网格板5的孔隙。
[0026]如图2所示，线材保护壳3的外壳中排布有驱动电路9、信号处理电路11、单片机12还有无线通信模块13。驱动电路9用于提供足够的电能驱动扬声器发声，信号处理电路11用于接收并处理驻极体话筒传递过来的模拟信号，单片机12发射的精确低频脉冲信号保证了驱动电路9能够按照设定频率驱动扬声器发声，单片机12还可以保存并收集信号处理电路11传递过来的有效数据，然后再通过无线通信模块13将数据上传至远距离的上位机14存储。
[0027]另外，作为一种改进方案，如图3所示，上位机14可以对单片机12上传的数据进行处理，最终在屏幕上用图形化的方式直观地显示出温度湿度异常区域的准确位置和坐标。图3中的扬声器2和驻极体话筒7分别用圆形和三角形表示，每一条声音传播路径均由直线段表示，非常直观，所有通过温度湿度正常区域的线段均由虚线段表示，与之相对，所有通过异常区域的线段均由实线段表示，每一个测量周期内都会将所有的线段的虚实情况加以表达。最后，实线段交叉分布的区域即温度湿度异常区域的位置。
[0028]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，包括上位机(14)，其特征在于，还包括单片机(12)，单片机(12)通过无线通信模块(13)与上位机(14)连接，单片机(12)还通过驱动电路(9)与扬声器(2)连接，单片机(12)还通过信号处理电路(11)与驻极体话筒(7 )连接。2.根据权利要求1所述的声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，其特征在于，所述的扬声器(2)均匀环向分布在粮堆存储箱的箱壁(4)上，所述的驻极体话筒(7)均匀环向分布在粮堆存储箱的箱壁(4)上。3.根据权利要求2所述的声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，其特征在于，所述的箱壁(4)上环向分布有线材保护壳(3)，线材保护壳(3)包括设置在箱壁(4)内侧的内壳和设置在箱壁(4)外侧的外壳，扬声器(2)和驻极体话筒(7)均设置在内壳内。4.根据权利要求3所述的声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，其特征在于，所述的内壳朝向粮堆的一侧为不锈钢冲孔网格板(5)。5.根据权利要求4所述的声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，其特征在于，所述的内壳和外壳之间通过走线孔(1)连通。6.根据权利要求5所述的声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，其特征在于，所述的内壳和外壳中填充有隔音海绵垫(8)。7.根据权利要求3所述的声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，其特征在于，所述的内壳和外壳下方均设置有支撑立板(6 )。
【专利摘要】本实用新型公开了声波冲击式仓储粮堆内部温度湿度异常区域实时监测装置，包括上位机、单片机、无线通信模块、驱动电路、扬声器、信号处理电路和驻极体话筒，扬声器和驻极体话筒均匀环向分布在粮堆存储箱的箱壁上，箱壁上环向分布有线材保护壳，线材保护壳包括内壳和外壳，扬声器和驻极体话筒均设置在内壳内。内壳朝向粮堆的一侧为不锈钢冲孔网格板，内壳和外壳之间通过走线孔连通。内壳和外壳中填充有隔音海绵垫。内壳和外壳下方设置有支撑立板。本实用新型结构简单，使用方便，实时检测的效果准确而且稳定，适用于普通的存储有一定数量粮食的粮仓或粮库。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN205049178
【申请号】CN201520787732
【发明人】谭佐军, 季荣炬, 高贻钧, 王京哲, 郭栋, 黄梓杰
【申请人】华中农业大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月12日