一種基于連續(xù)質(zhì)流法的連續(xù)式谷物干燥水分在線測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于連續(xù)質(zhì)流法的連續(xù)式谷物干燥水分在線測(cè)控系統(tǒng)。更具體地 說，本發(fā)明涉及一種基于連續(xù)質(zhì)流法的連續(xù)式谷物干燥水分自動(dòng)作業(yè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 糧食干燥的基本目標(biāo)是保持干燥過程穩(wěn)定的前提下，以最低的干燥成本和能耗去 除糧食中的水分。因此，糧食干燥過程中水分的在線測(cè)控對(duì)糧食干燥工作至關(guān)重要。
[0003] 傳統(tǒng)的糧食干燥水分在線測(cè)控是基于電容法或電阻法水分在線測(cè)控的基礎(chǔ)上，采 用開關(guān)控制、經(jīng)典PID控制或現(xiàn)代智能預(yù)測(cè)控制方法進(jìn)行的。但檢測(cè)受溫濕度影響，穩(wěn)定性 差，控制精度不高。近年來，國內(nèi)出現(xiàn)了采用總重法進(jìn)行水分在線檢測(cè)和控制的新研究和新 產(chǎn)品。
[0004] 在先申請(qǐng)的"一種連續(xù)式谷物干燥過程水分在線檢測(cè)方法"專利號(hào)CN103808591A， 該專利涉及一種連續(xù)式谷物干燥機(jī)的基于總重檢測(cè)的水分在線檢測(cè)方法，該方法利用水分 和容重的關(guān)系計(jì)算水分，該方法基于重量檢測(cè)方法具有精度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。但該方 法只能計(jì)算干燥過程中干燥機(jī)內(nèi)糧食的平均水分，而不能直接得出出口水分，出口水分需 要用干燥模型推算，造成一定的誤差。而且該方法通過采用激光或阻旋式料位傳感器測(cè)量 干燥機(jī)內(nèi)部谷物的實(shí)時(shí)料位變化，計(jì)算對(duì)應(yīng)的體積，受谷物料堆形狀不確定等因素影響，體 積計(jì)算不準(zhǔn)確，也會(huì)導(dǎo)致水分計(jì)算出現(xiàn)偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種連續(xù)式谷物干燥自動(dòng)作業(yè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在干燥機(jī)進(jìn)、排糧端分別 放置塔前濕糧皮帶秤和塔后干糧皮帶秤，用以檢測(cè)單位時(shí)間干燥機(jī)進(jìn)、排糧質(zhì)量。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種基于連續(xù)質(zhì)流法的連續(xù) 式谷物干燥水分在線測(cè)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
[0007] 干燥機(jī)主體；
[0008] 塔前濕糧皮帶秤，其能夠檢測(cè)單位時(shí)間干燥機(jī)進(jìn)糧質(zhì)量，所述塔前濕糧皮帶秤設(shè) 置在干燥機(jī)主體進(jìn)糧端前端；
[0009] 塔后干糧皮帶秤，其能夠檢測(cè)單位時(shí)間干燥機(jī)排糧質(zhì)量，所述塔后干糧皮帶秤設(shè) 置在干燥機(jī)主體排糧端后端。
[0010] 優(yōu)選的是，還包括控制單元，所述控制單元由信號(hào)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換單元和控制單元組 成：
[0011] 信號(hào)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換單元，其將檢測(cè)到的重量、溫度等信號(hào)放大并傳輸給控制單元，所 述信號(hào)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換單元連接傳感器組和控制單元；
[0012] 控制單元，其接收傳感器組的信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行判斷和分析，并對(duì)干燥機(jī)實(shí)時(shí)水 分進(jìn)行在線控制，所述控制單元連接信號(hào)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換單元和干燥機(jī)主體。
[0013] 優(yōu)選的是，還包括塔前濕糧儲(chǔ)糧倉和塔后干糧暫儲(chǔ)倉，所述塔前濕糧儲(chǔ)糧倉安裝 在干燥機(jī)主體一側(cè)，塔后干糧暫儲(chǔ)倉安裝在干燥機(jī)主體另一側(cè)。
[0014] 優(yōu)選的是，還包括傳感器組，所述傳感器組包括料位傳感器、溫濕度探頭組：
[0015] 料位傳感器，其用于檢測(cè)塔前濕糧儲(chǔ)糧倉和塔后干糧暫儲(chǔ)倉的料位變化，所述料 位傳感器安裝在塔前濕糧儲(chǔ)糧倉和塔后干糧暫儲(chǔ)倉內(nèi)部；
[0016] 溫濕度探頭組，其用于干燥機(jī)主體內(nèi)的溫度，所述溫濕度探頭組安裝在干燥機(jī)主 體內(nèi)。
[0017]優(yōu)選的是，所述料位傳感器采用紅外激光料位傳感器或阻旋式料位開關(guān)。
[0018] 優(yōu)選的是，所述塔后干糧暫儲(chǔ)倉采用雙限位料位控制。
[0019] 優(yōu)選的是，所述所述干燥機(jī)主體包括儲(chǔ)糧段、干燥段、冷卻段和排糧機(jī)構(gòu)，所述儲(chǔ) 糧段暫儲(chǔ)進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)部的糧食，傳輸給干燥段進(jìn)行干燥，經(jīng)過冷卻段干燥后通過排糧機(jī) 構(gòu)排出到塔后干糧暫儲(chǔ)倉。
[0020] 優(yōu)選的是，所述干燥段采用為多級(jí)干燥方式。
[0021] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：1、通過皮帶秤實(shí)時(shí)檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入和排出干 燥機(jī)的谷物重量，直接得出干燥后谷物水分，從而調(diào)整排量速度或干燥溫度來控制干燥后 谷物水分與目標(biāo)水分在誤差范圍內(nèi)，精準(zhǔn)控制的谷物干燥水分。2、水分檢測(cè)全域的精度優(yōu) 于±0.5%，對(duì)干燥過程實(shí)施目標(biāo)控制、限速控制和等速控制，不僅提高了干燥機(jī)的自動(dòng)化 程度，而且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能干燥和保質(zhì)干燥。
[0022] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本 發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明所述的干燥系統(tǒng)作業(yè)流程圖。
[0024] 圖2為本發(fā)明所述的干燥系統(tǒng)上部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖3為本發(fā)明所述的干燥系統(tǒng)下部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明 書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"以及"包括"術(shù)語并不配出一個(gè)或多 個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0028] 步驟一、作業(yè)初始化：向干燥機(jī)的控制顯示單元內(nèi)輸入和存儲(chǔ)待干燥谷物的初始 平均水分值Mo，目標(biāo)水分值Mt、熱介質(zhì)溫濕度T、排糧頻率G g;
[0029] 步驟二、首次進(jìn)糧作業(yè):采用雙限料位控制啟動(dòng)進(jìn)糧作業(yè)，手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)干燥機(jī) 進(jìn)糧，向干燥機(jī)內(nèi)輸送待干燥高水分谷物，當(dāng)干燥機(jī)內(nèi)谷物達(dá)到上料位傳感器位置，自動(dòng)停 止進(jìn)糧；
[0030] 步驟三、啟動(dòng)連續(xù)干燥作業(yè):按一定時(shí)間間隔和順序啟動(dòng)熱介質(zhì)供給風(fēng)機(jī)、加熱裝 置、塔前與塔后皮帶秤和排糧裝置；
[0031] 步驟四、監(jiān)測(cè)連續(xù)干燥過程:通過皮帶秤和控制與顯示單元不斷檢測(cè)、讀取和存儲(chǔ) 塔前皮帶秤稱取第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)濕糧質(zhì)量Wii，塔后皮帶秤稱取第i個(gè)單位 時(shí)間內(nèi)干燥機(jī)排出干糧質(zhì)量W2i，已知濕糧水分Mu，計(jì)算第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入干物質(zhì)質(zhì)量 WGh、進(jìn)入水質(zhì)量WSu、排出水質(zhì)量WS2i、脫水質(zhì)量WTi與排糧水分M2i:
[0037] 其中，Wll為塔前皮帶秤稱取第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)濕糧質(zhì)量，Kg;W2l為塔 后皮帶秤稱取第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)干燥機(jī)排出干糧質(zhì)量，Kg; Mli為第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入干燥 機(jī)內(nèi)濕糧水分;WGli為第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入干物質(zhì)質(zhì)量，Kg 5WSli為第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入 干燥機(jī)內(nèi)水質(zhì)量，Kg; WS2i為第i個(gè)單位時(shí)間內(nèi)干燥機(jī)排出水質(zhì)量，Kg; WTi為第i個(gè)單位時(shí)間 干燥機(jī)脫水質(zhì)量，Kg; M2i為第i個(gè)單位時(shí)間干燥機(jī)排糧水分，Kg;
[0038] 此時(shí)引入概念:滾動(dòng)累加，即在前i個(gè)單位時(shí)間中，將其中m個(gè)單位時(shí)間的相應(yīng)數(shù)據(jù) 進(jìn)行加和。滾動(dòng)累加平均，即前i個(gè)單位時(shí)間中m個(gè)單位時(shí)間的相應(yīng)數(shù)據(jù)滾動(dòng)累加后除以m。
[0039] 步驟五，將進(jìn)糧質(zhì)量、進(jìn)入干物質(zhì)質(zhì)量、進(jìn)入水質(zhì)量、排糧質(zhì)量、排出水質(zhì)量、脫水 質(zhì)量與干燥周期進(jìn)行滾動(dòng)累加，即求進(jìn)糧質(zhì)量滾動(dòng)累加 WBu、進(jìn)入干物質(zhì)質(zhì)量滾動(dòng)累加平均 WBGu、進(jìn)入水質(zhì)量滾動(dòng)累加 WBSu、排糧質(zhì)量滾動(dòng)累加 WB2i、排出水質(zhì)量滾動(dòng)累加 WBS2i和脫水 質(zhì)量滾動(dòng)累加 WBTi:
[0046]其中，WBli為進(jìn)糧質(zhì)量滾動(dòng)累加，Kg; WBGli為進(jìn)入干物質(zhì)質(zhì)量滾動(dòng)累加平均，Kg; WBSli為進(jìn)入水質(zhì)量滾動(dòng)累加，Kg; WB2^排糧質(zhì)量滾動(dòng)累加，Kg; WBS2i為排出水質(zhì)量滾動(dòng)累 加，Kg; WBTi為脫水質(zhì)量滾動(dòng)累加，Kg;
[0047]步驟六:根據(jù)公式(I)-(11)計(jì)算前i個(gè)單位時(shí)間中m個(gè)排糧水分滾動(dòng)累加平均MB21;
[0050]其中，Wlj為塔前皮帶秤稱取第j個(gè)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)濕糧質(zhì)量;M lj為第j個(gè) 單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入干燥機(jī)內(nèi)濕糧水分;W2j為塔后皮帶秤稱取第j個(gè)單位時(shí)間內(nèi)干燥機(jī)排出干 糧質(zhì)量；
[0051 ]步驟七:通過MB21與目標(biāo)水分Mt的比較，手動(dòng)調(diào)節(jié)排糧速度和干燥溫度中的一種或 幾種，使排糧機(jī)構(gòu)排出谷物的水分在容許的水分閾值范圍內(nèi)。
[0052] 如圖1-3所示，干燥系統(tǒng)由塔前濕糧存儲(chǔ)及輸送裝置、干燥裝置、塔后干糧存儲(chǔ)裝 置、傳感器組和控制單元組成。
[0053] 塔前濕糧存儲(chǔ)及輸送裝置包括:初清篩前輸送機(jī)111;初清篩112;濕糧倉底輸送機(jī) 113;濕糧儲(chǔ)糧倉倉體下插板114;塔肖U濕糧皮帶砰115;進(jìn)糧料斗116;濕糧倉肖U提升機(jī)117; 塔如濕糧儲(chǔ)糧倉118;濕糧倉進(jìn)糧溜糧管119;塔肖U進(jìn)糧提升機(jī)110;
[0054]干燥裝置包括:干燥機(jī)進(jìn)糧溜糧管121;儲(chǔ)糧段122;干燥段123;熱風(fēng)道124;冷卻段 125;排糧機(jī)構(gòu)126;塔底輸送機(jī)127;熱風(fēng)機(jī)128;干燥機(jī)主體129;
[0055] 塔后干糧存儲(chǔ)裝置包括:塔后排糧提升機(jī)131;干糧倉進(jìn)糧溜糧管132;塔后干糧暫 儲(chǔ)倉133 ;塔后干糧皮帶秤134;干糧倉底輸送機(jī)135 ;干糧罩棚136 ;干糧倉后排糧輸送機(jī) 137;熱風(fēng)爐;冷風(fēng)機(jī)。
[0056] 控制單元:控制與顯示單元141;信號(hào)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換單元142;
[0057] 傳感器組:溫濕度探頭組151;料位傳感器152;
[0058]干燥機(jī)主體129自上而下依次為儲(chǔ)糧段122、干燥段123、冷卻段125