[发明专利]一种储粮模拟多场耦合试验平台

权利要求书

1.一种储粮模拟多场耦合试验平台，包括模拟筒仓，模拟筒仓包括竖向布置的仓体，仓体的顶部设置有仓顶，仓体与仓顶通过螺栓连接，仓体与仓顶之间设置有柔性橡胶垫，仓体的底部设置有仓底，其特征在于：试验平台还包括孔隙率调节系统、通风调节系统、温度调节系统和储粮环境多场耦合仿真系统，试验平台还包括至少两组用于沿上下方向设置于粮堆内的温湿度传感器，每组温湿度传感器均包括多个沿仓体径向间隔布置的所述温湿度传感器，试验平台还包括多个用于沿上下方向间隔设置于粮堆内的CO2传感器和多个沿上下方向间隔设置于粮堆内的毕托管，仓顶预留通风孔，端部接仓顶毕托管，监测通风过程中的风速，仓体为筒形结构，仓顶为圆锥形结构，仓体和仓顶均为具有外侧壁和内侧壁的空心结构，仓体的外侧壁和内侧壁围成仓体环形空间，外侧壁由保温材料制成，内侧壁由导热材料制成，仓体环形空间被真空隔板分隔成两个对称布置的半圆形空间，真空隔板的内腔抽真空处理，仓体侧壁上可拆卸连接有压力计垫板，压力计垫板的内侧板面上开设有凹槽，凹槽中设置有仓壁应变压力计，仓壁应变压力计的表面与压力计垫板的内侧板面齐平设置；

所述仓底由仓底板、转换层、立柱组成，所述仓底板依次与转换层的横梁、立柱焊接，卸料口位于仓底板几何中心，压力计垫板大小为1/8筒体周长，沿筒体高度方向分可拼接的4段，所述压力计垫板通过螺栓固定于筒体仓壁，所述压力计垫板沿高度方向开设压力计大小的凹槽，凹槽深度与压力计厚度相同，压力计受荷面与压力计表面齐平，所述压力计垫板沿压力计引线方向开凹槽，侧壁应变压力计的压力计引线沿筒壁向上自圆锥形仓顶引出接入储粮环境多场耦合仿真系统，仓体的侧壁上开设有至少两个沿上下方向间隔布置的采样孔，采样孔处设置有采样孔盖，试验平台还包括用于沿径向插入对应采样孔中的采样器，采样器包括长度沿仓体径向延伸的采样管，采样管的内端为斜尖结构，且采样管的内端封堵，采样管的上端开设有多个沿采样管长度方向间隔布置的采样口，采样管内导向移动装配有用于封堵所述采样口的采样口挡板；

温度调节系统包括向仓顶内通风的仓顶温度调节装置、向其中一个半圆形空间内通风的高温侧温度调节装置和向另外一个半圆形空间内通风的低温侧温度调节装置，仓顶温度调节装置、高温侧温度调节装置和低温侧温度调节装置均为热泵温度调节装置；高温侧温度调节装置由高温侧热泵、高温侧温度调节器、高温侧储气箱组成，模拟筒仓高温侧出气口、高温侧热泵、高温侧储气箱、高温侧温度调节器和模拟筒仓高温侧进气口依次连接，形成循环回路，低温侧温度调节装置由低温侧热泵、低温侧温度调节器、低温侧储气箱组成，模拟筒仓低温侧出气口、低温侧热泵、低温侧储气箱、低温侧温度调节器和模拟筒仓低温侧进气口依次连接，形成循环回路；仓顶温度调节装置由仓顶热泵、仓顶温度调节器、仓顶储气箱组成，仓顶出气口、仓顶热泵、仓顶储气箱、仓顶温度调节器和仓顶进气口依次连接，形成循环回路；

孔隙率调节系统包括位于粮堆上侧的用于向粮堆上端施加向下作用力的加载板，孔隙率调节系统还包括驱动加载板上下移动的加载板驱动机构，加载板驱动机构通过加载杆与加载板相连，加载杆竖向布置，加载板上设置有加载板透气孔，加载板透气孔连通加载板的上下两侧，加载板透气孔供气体通过，粮食不能通过，加载板驱动机构包括主加载框架以及设置于主加载框架上的伺服油缸，主加载框架包括设置于仓体外围的竖直承压架以及设置于仓体上侧的钢横梁，伺服油缸固定于钢横梁的中心位置，加载板的下侧设置有加载板应变计安装凹槽，加载板应变计安装凹槽内安装有加载板应变压力计，加载板应变压力计的下表面与加载板的下板面齐平；

通风调节系统包括竖向通风调节系统和径向通风调节系统，竖向通风调节系统的出风口设于粮堆下侧，竖向通风调节系统的回风口位于粮堆上侧；径向通风调节系统的出风口位于粮堆外侧，径向通风调节系统的回风口位于粮堆内侧，竖向通风调节系统包括离心风机、轴流风机、多功能气流控制箱、布风板、气流矫直器、变频器、粮堆毕托管、微压差传感器、储粮环境多场耦合仿真系统通风调节模块，布风板位于仓体底部，布风板上设置有布风板风道，布风板风道上连接于上侧粮堆相通的布风口，布风口构成竖向通风调节系统的出风口，变频器控制离心式风机转速，离心式风机提供风源，多功能气流控制箱包括气体控温和控湿程序，气流矫直器中心留有矫直器卸料孔，与筒体卸料口位置对应，布风板留有可开闭的布风板卸料孔，与筒体卸料口位置对应，所述筒体底部有金属支座，布风板、气流矫直器依次放置于金属支座上，轴流风机的风道与加载杆的内孔相连，粮堆不同深度布置粮堆毕托管，引线自筒壁取样孔穿出，接入微差压传感器；

径向通风调节系统包括离心风机、轴流风机、多功能气流控制箱、第一竖向风管、第二竖向风管、圆形风道、气体涡轮流量计、变频器、储粮环境多场耦合仿真系统通风调节模块，所述第二竖向风管为半圆型，多个第二竖向风管通过螺栓沿周向间隔安装于仓体的内壁上，圆形风道通过连接管与对应第二竖向风管连通，第一竖向风管位于粮堆的中心位置，第一竖向风管、第二竖向风管的管壁上均分布有多个风口，轴流风机与第一竖向风管连接，第二竖向风管用于向粮堆内吹风，第一竖向风管用于抽风；

粮堆内布置的压力计、温湿度传感器分别接入储粮环境多场耦合仿真系统，粮堆内布置的CO₂传感器依次接入储粮真菌危害早期检测仪、储粮环境多场耦合仿真系统，完成粮堆内温度、湿度、CO₂浓度的检测，储粮环境多场耦合仿真程序根据粮堆内温度、湿度和CO₂浓度预测粮堆未来数天的温湿度变化，根据其内置临界条件判断是否启动通风调节系统。