[发明专利]一种原位测量粮仓单元装置

说明书

技术领域

本发明涉及谷物仓储试验装置领域。更具体地说，本发明涉及一种原位测量粮仓单元装置，具体为一种不改变粮仓单元装置内粮食环境来监测谷物仓储状态的粮仓单元装置。

背景技术

粮食作为生命体，在储藏过程中，储粮生态系统的影响因素多，而研究单一因素已无法精确描述粮堆状态的变化过程，其中结露是威胁安全储粮的重要因素。温度、湿度、微气流和粮食平衡水分是结露的重要影响因素。因此为了揭示粮食在粮仓中的变化规律，通过构建粮仓单元装置对仓内的温度、湿度及气流等多场耦合对储粮状态变化的影响，以便制定有效的调控措施、实现储粮安全。

粮食作为生命体，收获后到储藏环节则形成了储粮生态系统。该系统主要由粮堆生态子系统和环境生态子系统构成，各子系统中的因素相互交错共同影响整个系统状态，如粮堆自身的变化易受到虫霉侵害故保质保鲜储藏难度增大，环境生态子系统多区域性特点也加大了安全储粮的难度。因此粮堆生态子系统中的温度、湿度、微气流等非生物因子和微生物滋长、虫害活动等生物因子均是影响储粮生态系统安全状态的重要因素。储粮实践也表明，因粮堆结露而引起局部霉变、发热是破坏储粮安全状态的重大威胁之一。

粮食结露有以下几种类型：1、以通风道为轴心呈“V”型结露；2、沿仓墙内壁和地皮呈“U”型结露；3、在粮堆的某一层呈断面的层状结露；4、在粮堆内部某一个部位呈窝状结露；5、在粮堆的内部呈斜面结露；6、通风口或通风道的附近局部结露。温差的出现是粮堆产生结露的根本原因。而温差的出现通常有三方面的原因，一是工艺设计不合理；二是技术操作不当；三是粮质不均，松紧程度不一。在现代储量技术中，通常采用以下方法解决结露问题，一是合理设计通风系统；二是严格技术管理；三是确保粮质均匀一致，尽量做到粮堆松散程度一致。但是现有的粮仓储藏却没有有效的结露探测及报警系统，提前预估或及时探测到结露产生并及时报警。

发明内容

本发明目的是提供利用原位测量粮仓单元装置判断仓储状态的方法，根据传感器组探测的温度、湿度、水分和品质参数分布场，控制单元判断仓储状态和结露问题，并发出相应预警或警报。

本发明目的是提供一种原位测量粮仓单元装置，采集粮仓单元装置各部位的温度、湿度、水分等参数，将参数传输至控制单元，控制单元根据温度、湿度、水分等参数提前预估或探测到结露产生并及时报警。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种利用原位测量粮仓单元装置判断仓储状态的方法，包括以下步骤：

步骤1、传感器组探测粮仓单元装置内的谷物的温度、湿度和水分信号，并将信号通过数据采集单元传输至控制单元；

步骤2、控制单元根据信号计算结露影响因子p：

p＝p₁×ΔT+p₂×ΔH+p₃×ΔC

其中，p₁为温控系数；p₂为湿控系数；p₃为水控系数；ΔT为累积谷物温差；ΔH为累积谷物湿度差；ΔC为累积谷物水分差；

步骤3：当0＜p≤0.25，谷物仓储状态优；

当0.25＜p≤0.45，谷物仓储状态良，加大通风量；

当0.45＜p≤0.75，谷物仓储状态中，加大通风量，发出预警；

当0.75＜p≤0.85，谷物仓储状态差，控制单元判断是否结露，发出相应的预警或结露警报；

当0.85＜p≤1，谷物仓储状态极差，控制单元判断是否结露，发出相应的预警或结露警报。

优选的是，所述步骤3中控制单元通过粮食平衡绝对湿度等温线曲线判断是否结露，当发生结露时，控制单元发出警报；当没有发生结露时，控制单元发出预警。

优选的是，所述步骤2中

累积谷物温差ΔT计算公式如下：

其中，i为温度传感器的层数，a为温度传感器的最大层数；j为温度传感器的行数，b为温度传感器的最大行数；k为温度传感器的列数，n为温度

传感器的最大列数；T_ijk为第i层j行k列的温度传感器探测的温度值。

优选的是，所述累积谷物湿度差ΔH计算公式如下：

其中，i为湿度传感器的层数，a为湿度传感器的最大层数；j为湿度传感器的行数，b为湿度传感器的最大行数；k为湿度传感器的列数，n为湿度传感器的最大列数；H_ijk为第i层j行k列的湿度传感器探测的相对湿度。