[发明专利]一种基于太阳能的智能谷物烘干装置

说明书

本发明涉及一种基于太阳能的智能谷物烘干装置，该装置由真空管型太阳能集热器、热交换器、重力循环式补偿加热料仓和控制器四部分构成；所述的重力循环式补偿加热料仓由内壁、外壳、螺旋提升机、远红外加热管、鼓风机和风管组成；所述的控制器由单片机、温度检测控制电路、湿度检测控制电路、太阳能集热器换热阀开关电路、键盘与LCD显示电路、压力传感器及其电路、报警电路、远红外补偿加热器和热管活塞阀部分构成；所述的湿度检测控制电路包括湿敏传感器，所述湿敏传感器为一种基于金属离子掺杂的氧化锆湿敏传感器。

技术领域

本发明涉及农业机械与自动化领域，尤其涉及一种基于太阳能的智能谷物烘干装置。

背景技术

粮食干燥是粮食生产过程中的关键关节，也是实现粮食生产全程自动化的重要组成部分。

粮食干燥过程中存在的主要问题是烘干能力不足，烘干机械庞杂，烘干工艺落后，没有形成专业的生产厂家，通用化、标准化、系列化程度极低，单位能耗较高。存在数量少，干燥机械化水平低；制造质量差；型号多、类型杂；自动控制水平低；有热源污染与制造成本高等问题。

发明内容

本发明旨在提供一种基于太阳能的智能谷物烘干装置，以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种基于太阳能的智能谷物烘干装置，该装置由真空管型太阳能集热器、热交换器、重力循环式补偿加热料仓和控制器四部分构成；所述的重力循环式补偿加热料仓由内壁、外壳、螺旋提升机、远红外加热管、鼓风机和风管组成；所述的控制器由单片机、温度检测控制电路、湿度检测控制电路、太阳能集热器换热阀开关电路、键盘与LCD显示电路、压力传感器及其电路、报警电路、远红外补偿加热器和热管活塞阀部分构成；所述的湿度检测控制电路包括湿敏传感器，所述湿敏传感器为一种基于金属离子掺杂的氧化锆湿敏传感器，该湿敏传感器为厚膜型，采用陶瓷基板为衬底，在该陶瓷基板上设有插指电极，插指电极上设有敏感薄膜，所述敏感薄膜为掺杂有Ca、Ba、Ni的ZrO₂薄膜。

所述敏感薄膜厚度为0.5mm，该敏感薄膜形成过程为：将ZrO₂纳米粒子与CaCO₃颗粒混合，形成敏感材料A；将ZrO₂纳米粒子与BaCO₃颗粒混合，形成敏感材料B；将ZrO₂纳米粒子与NiO纳米粒子混合，形成敏感材料C；将上述得到的敏感材料A、B、C混合，置于研钵中，然后滴加适量去例子水，研磨12h后形成糊状，将该糊状混合物放在坩埚中，依次在470℃、950℃下分别煅烧50min、160min，然后将煅烧后混合物再次调成糊状，涂覆在带有插指电极的陶瓷基板上，干燥后形成所述的敏感薄膜。

温度检测控制电路的温度信号、湿度检测控制电路的湿度信号和压力传感器的压力信号输入到单片机，由单片机控制热管活塞阀的开闭和远红外补偿加热器的启闭。

重力循环式补偿加热料仓中的谷物靠自重经远红外加热管之间的通道下落，由螺旋式提升机提升，形成自动循环，达到烘干要求的谷物由重力循环式补偿加热料仓的底部排出。

太阳能集热器的热水送到热交换器，与鼓风机鼓入的空气进行热交换后送入干燥仓；当太阳能不足时，利用辅助的远红外加热器作为补偿加热；所述键盘与LCD显示电路设有安全水分、失水速率预设值输入按钮。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明公开的基于太阳能的智能谷物烘干装置，可根据不同的谷物特性，确定其最大允许的失水速率和最高允许的温度，从而保证谷物既能满足贮藏需要又能不失活性。在太阳能能量过高时，关闭阀门，保证其烘干效果。在太阳能能量不足时，有远红外补偿加热装置补偿加热。该装置可实现高效地利用太阳能，从而可满足各类型谷物、种子的干燥要求，可以实现烘干过程的自动控制。该装置节能环保，有较高的经济效益，有广阔的应用前景。