[发明专利]一种粮食质热传递和结露参数检测装置及方法

权利要求书

1.一种粮食质热传递和结露参数检测装置，其特征在于，所述装置主体为一个长方体模拟实验仓，模拟实验仓的各个壁面均为内外两层结构，各壁面的内层之间围成一个长方体空腔；模拟实验仓其中相对的两个壁面内外壁间距为20.0cm，分别连接冷源、热源，称为冷壁面和热壁面；冷壁面和热壁面靠近外壁之间一侧均设有5.0cm的隔热保温材料，仓体其余的两个壁面及仓底内外壁间距均为5.0cm，填充隔热保温材料；还有一个可开启和密闭的双层仓盖，双层间填充5.0cm的隔热保温材料。

2.如权利要求1所述粮食质热传递和结露参数检测装置，其特征在于，外壁长1.2m，宽0.9m，高1.1m，内腔壁长0.8m，宽0.8m，高1.0m的立方体模拟实验仓，两个1.2m×1.1m壁面，即冷壁面和热壁面，采用的是中空设计，中空厚度为20.0cm，两个中空仓壁一个连接冷源通冷空气，另一个连接热源通热空气，仓内腔可形成一个面对面的热传导体系。

3.如权利要求2所述粮食质热传递和结露参数检测装置，其特征在于，冷热壁面各设有12个取样口和5个温度检测口、1个进风口和1个回风口；仓盖顶部设计有2个预留口。

4.如权利要求3所述粮食质热传递和结露参数检测装置，其特征在于，所述冷热壁面温度检测口是按照如下方式设置的，其中四个壁面温度检测口分别位于壁面的四角，剩余一个壁面温度检测口位于壁面中心，四角的温度检测口距壁面外沿距离为40cm、距仓顶或仓底的距离为16cm。

5.如权利要求1所述粮食质热传递和结露参数检测装置，其特征在于，仓内内腔中设置有一个可放置外加热源的立方体，并在该立方体上设置有一个进气口和一个出气口，立方体的边长为20cm，用以研究点到面的质热传导。

6.利用权利要求1－4任一权利要求所述粮食质热传递和结露参数检测装置检测粮食质热传递和结露参数的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）通过设定冷、热泵不同的高温输出端和低温输出端的温度来检验冷、热泵的工作性能，待冷、热泵调控系统稳定后，设定高温和低温后分别记录高温输出端和低温输出端温度达到设定温度时的工作时长，若输出端温度在设定温度±0.5℃范围内，则满足调温要求；若输出端温度稳定后可恒温持续工作时长不低于1h，则满足系统稳定性要求；

2）在内腔中装好粮食，内腔中所装粮食的高度为94cm，在粮食中安装6行×3列的测温电缆，每根测温电缆从上到下垂直放置，每根测温电缆上从上到下设置有五个测温点，分别是第一测温点、第二测温点、第三测温点、第四测温点和第五测温点；第五测温点距离内腔底部的距离为12cm，第四测温点与第五测温点的距离为18cm，第三测温点与第四测温点的距离为18cm，第二测温点与第三测温点的距离为18cm，第一测温点与第二测温点的距离为18cm；每间隔12h测定粮温，记录冷热源输出温度和测温电缆上每个测温点的温度，确定粮食热量传递规律；

3）在仓内粮食中安装3行×3列的测湿电缆，每根测湿电缆从上到下有三个测湿点（湿度传感器的探头），分别为上层测湿点，中层测湿点，下层测湿点；下层测湿点距离内腔底部36cm，中层测湿点与下层测湿点的距离为36cm，上层测湿点与中层测湿点的距离为18cm，其中3根测湿电缆靠近冷壁面5cm处水平方向上间隔20cm放置，3根测湿电缆中部粮堆水平方向上间隔20cm放置，3根测湿电缆靠近热壁面5cm处水平方向上间隔20cm放置；

4）仓内靠近热壁的水分在热气流的带动下，从热壁下层到达上层，随后又向冷壁方向运动，在冷壁附近遇低温，空气相对湿度开始增加，当空气相对湿度增加到100%时，冷壁上层开始结露，因此，湿度的传递规律为，热壁下层湿度低于热壁上层湿度，冷壁上层湿度高于冷壁下层湿度，冷壁湿度高于热壁湿度，因此冷壁上层湿度最高；

5）当冷壁上层湿度≥95%，且粮食所在位置的水分含量忽然上升，高于相对应温度和湿度下的粮食平衡水分1个百分点以上，粮食不再处于吸附状态，而在解析状态，便可确定粮食结露现象发生。