專(zhuān)利名稱(chēng)：一種堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種溫度測(cè)量裝置，特別是涉及ー種堆肥系統(tǒng)中使用的料堆體內(nèi)部溫度測(cè)量裝置，屬于生產(chǎn)エ藝過(guò)程控制電子機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
堆肥エ藝是利用細(xì)菌對(duì)廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，同時(shí)釋放出可供微生物生長(zhǎng)活動(dòng)所需的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生出更多的生物體的過(guò)程。在整套エ藝中，料堆堆體溫度直接影響分解微生物的活性高低與數(shù)量多少，因此，料堆溫度控制是堆肥エ藝中的關(guān)鍵技術(shù)條件。同時(shí)，翻堆也是堆肥過(guò)程中重要的環(huán)節(jié)，使物料可均勻發(fā)酵，保證堆肥品質(zhì)。在目前的生產(chǎn)エ藝中料堆體內(nèi)部溫度的監(jiān)測(cè)均是通過(guò)人工操作，具體是將溫度傳感器插入料堆體內(nèi)部，在需要翻堆時(shí)人工取出溫度傳感器，以免翻堆機(jī)的運(yùn)行損壞插入堆體內(nèi)的溫度傳感器；待翻堆完畢后，又重新人エ插入溫度傳感器，周而復(fù)始。這樣的操作過(guò)程存在諸多缺陷，包括一、人工測(cè)溫エ序使堆肥過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，無(wú)法與后繼的自動(dòng)化翻堆エ序無(wú)縫銜接，嚴(yán)重影響了整個(gè)生產(chǎn)エ藝的自動(dòng)化水平，從而制約了產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的需求；ニ、人工插拔溫度傳感器費(fèi)エ費(fèi)時(shí)，影響生產(chǎn)效率；因此在實(shí)際操作中會(huì)盡量縮減測(cè)溫和翻堆次數(shù)，有時(shí)只能滿(mǎn)足最低數(shù)次要求，一定程度上降低了堆肥品質(zhì)；三、溫度傳感器接觸料堆易受到腐蝕，反復(fù)插拔造成磨損嚴(yán)重，在縮短溫度傳感器使用壽命、増加生產(chǎn)維護(hù)成本的同時(shí)，還會(huì)造成測(cè)溫不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致發(fā)酵不充分，影響堆肥品質(zhì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠通過(guò)采用非接觸方式測(cè)量料堆內(nèi)部溫度的裝置，本裝置能夠使堆肥エ藝中的測(cè)溫エ序與自動(dòng)化翻堆エ序無(wú)縫銜接，提高堆肥生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化和規(guī)模化水平。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下ー種堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置，用于料堆溫度測(cè)量，其特征在于包括中心測(cè)溫裝置，中心測(cè)溫裝置第一輸入端連接料堆體表面溫度傳感器，第二輸入端連接料堆體環(huán)境溫度傳感器；所述料堆體表面溫度傳感器是非接觸式溫度傳感器，安裝在料堆周?chē)臻g，與料堆體不接觸；所述料堆體環(huán)境溫度傳感器安裝在環(huán)境溫度不受料堆體影響的外部空間。上述堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置中，料堆體表面溫度傳感器是非接觸式溫度傳感器，安裝在料堆體周?chē)臻g，具體可以采用紅外溫度傳感器；料堆體環(huán)境溫度傳感器安裝在環(huán)境溫度不受料堆體影響的外部空間，測(cè)量料堆體所處環(huán)境的自然狀態(tài)環(huán)境溫度，具體可以采用數(shù)字溫度傳感器。該堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置采用非接觸式測(cè)溫技術(shù)(如紅外測(cè)溫)，由料堆體表面溫度傳感器獲取料堆堆體表面溫度數(shù)據(jù)，由料堆體環(huán)境溫度傳感器獲取料堆所處的自然環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行臏y(cè)溫裝置。中心測(cè)溫裝置將兩組溫度數(shù)據(jù)與人工選擇輸入的肥堆類(lèi)型(主要是物質(zhì)密度、含水率、熱傳導(dǎo)率)、堆體形狀、堆體體積等參數(shù)結(jié)合建立溫度補(bǔ)償模型，測(cè)算出料堆堆體內(nèi)部的溫度，并將計(jì)算得到的溫度值顯示輸出。中心測(cè)量裝置承擔(dān)料堆內(nèi)部溫度測(cè)算功能，其結(jié)構(gòu)包括微控制単元、紅外溫度信號(hào)接收模塊、信號(hào)調(diào)理放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)接收模塊、溫度補(bǔ)償模塊、顯示模塊、操作輸入模塊。具體技術(shù)方案是料堆表面溫度傳感器連接中心測(cè)溫裝置的紅外溫度信號(hào)接收模塊，再依次連接信號(hào)調(diào)理放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微控制単元；料堆環(huán)境溫度傳感器連接中心測(cè)量裝置的數(shù)字信號(hào)接收模塊，再連接到微控制単元。微控制單元還分別連接溫度補(bǔ)償模塊、顯示輸出模塊、操作輸入模塊。中心測(cè)溫裝置微控制器単元用于根據(jù)外部傳感器信號(hào)與用戶(hù)設(shè)置參數(shù)、調(diào)用溫度補(bǔ)償模塊存儲(chǔ)的溫度補(bǔ)償模型計(jì)算堆體內(nèi)溫度；紅外溫度信號(hào)接收模塊接收來(lái)自紅外溫度傳感器的采集信號(hào)，并經(jīng)信號(hào)調(diào)理放大器、A/D轉(zhuǎn)換器處理后傳輸至微控制器単元處理；數(shù)字信號(hào)接收模塊接收來(lái)至料堆環(huán)境溫度傳感器采集的信號(hào)并傳輸至微控制器単元處理；溫度補(bǔ)償模塊存儲(chǔ)用戶(hù)的輸入設(shè)置與選擇，同時(shí)集成溫度補(bǔ)償模型算法供微處理器單元調(diào)用；顯示模塊用于裝置的顯示輸出；操作輸入模塊用于接收用戶(hù)輸入的操作信息并傳輸至微控制器単元處理。上述中心測(cè)量裝置的微控制器単元還可以分別連接通信模塊與溫度輸出模塊。前者用于裝置與上位機(jī)連接，進(jìn)行溫度補(bǔ)償模型算法的更新、用戶(hù)參數(shù)的設(shè)置和選擇等，具體可采用UART/RS485通信模塊；后者用于最終溫度測(cè)量結(jié)果的數(shù)字輸出，通?？勺鳛楹罄m(xù)堆肥溫度控制系統(tǒng)的堆體溫度輸入。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是(I)裝置采用非接觸方式測(cè)量料堆體內(nèi)部溫度，使料堆體測(cè)溫エ序與料堆自動(dòng)化翻堆エ序可不相互干擾，，并且測(cè)溫エ序可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，顯著提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平；(2)可以通過(guò)在多位點(diǎn)布置溫度傳感器同時(shí)測(cè)量計(jì)算料堆體內(nèi)部多位點(diǎn)溫度，增強(qiáng)對(duì)料堆體內(nèi)部溫度的掌握，提高生產(chǎn)效率，也保證對(duì)堆肥過(guò)程的有效控制；(3)避免了溫度傳感器由于接觸料堆及反復(fù)插拔造成的腐蝕、磨損、更換，在降低了生產(chǎn)維護(hù)成本的同時(shí)提高了測(cè)溫準(zhǔn)確性，提高堆肥質(zhì)量。

圖I是實(shí)施例一堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例一中心測(cè)溫裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)施例ニ中心測(cè)溫裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)如下100中心測(cè)溫裝置105數(shù)字信號(hào)接收模塊110溫度輸出模塊101微控制單元106溫度補(bǔ)償模塊 111電源模塊102紅外溫度信號(hào)接收模塊107顯示模塊200料堆體表面溫度傳感器103信號(hào)調(diào)理放大器108輸入操作模塊300料堆體環(huán)境溫度傳感器104A/D轉(zhuǎn)換器109通信模塊具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)ー步的描述。實(shí)施例一如圖I、圖2所示，制得ー種堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置。圖I是堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置采用非接觸式測(cè)溫結(jié)構(gòu)。堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置包括中心測(cè)溫裝置100，中心測(cè)溫裝置100第一輸入端連接料堆體表面溫度傳感器200，第二輸入端連接料堆體環(huán)境溫度傳感器300。料堆體表面溫度傳感器200是非接觸式溫度傳感器，安裝在料堆體周?chē)臻g，與料堆不接觸；料堆體環(huán)境溫度傳感器300安裝在環(huán)境溫度不受料堆影響的外部空間。料堆體表面溫度傳感器200是紅外溫度傳感器，安裝位置以料堆體正上方為最優(yōu)，同時(shí)也可以采用多個(gè)料堆體表面溫度傳感器200分布安裝在料堆體周?chē)牟煌稽c(diǎn)。料堆體環(huán)境溫度傳感器300是數(shù)字溫度傳感器。圖2是中心測(cè)溫裝置100結(jié)構(gòu)示意圖。料堆體表面溫度傳感器200連接中心測(cè)溫裝置100的紅外溫度信號(hào)接收模塊102，再依次連接信號(hào)調(diào)理放大器103、A/D轉(zhuǎn)換器104、微控制單元101 ;料堆體環(huán)境溫度傳感器300連接中心測(cè)量裝置100的數(shù)字信號(hào)接收模塊105，再連接到微控制単元101 ;微控制單元101還分別連接溫度補(bǔ)償模塊106、顯示模塊107與輸入操作模塊108。中心測(cè)溫裝置100還包括必要的電源模塊111。實(shí)施例ニ如圖3所示，制得ー種堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置，其與實(shí)施例一相同之處不再重復(fù)，其不同之處在于圖3是中心測(cè)溫裝置100結(jié)構(gòu)示意圖。微控制単元101還分別連接通信模塊109、溫度輸出模塊110。通信模塊109與上位機(jī)連接，進(jìn)行溫度補(bǔ)償模型算法的更新、用戶(hù)參數(shù)的設(shè)置和選擇等；溫度輸出模塊110用于最終溫度測(cè)量結(jié)果的數(shù)字輸出，通?？勺鳛楹罄m(xù)堆肥溫度控制系統(tǒng)的堆體溫度輸入。
權(quán)利要求1.ー種堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置，用于料堆溫度測(cè)量，其特征在于包括中心測(cè)溫裝置(100)，中心測(cè)溫裝置(100)第一輸入端連接料堆體表面溫度傳感器(200)，第二輸入端連接料堆體環(huán)境溫度傳感器(300);所述料堆體表面溫度傳感器(200)是非接觸式溫度傳感器，安裝在料堆周?chē)臻g，與料堆體不接觸；所述料堆體環(huán)境溫度傳感器(300)安裝在環(huán)境溫度不受料堆體影響的外部空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫度測(cè)量裝置，其特征在于所述料堆體表面溫度傳感器(200)是紅外溫度傳感器，料堆體環(huán)境溫度傳感器(300)是數(shù)字溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度測(cè)量裝置，其特征在于所述料堆體表面溫度傳感器(200)連接中心測(cè)溫裝置(101)的紅外溫度信號(hào)接收模塊(102)，再依次連接信號(hào)調(diào)理放大器(103)、A/D轉(zhuǎn)換器(104)、微控制単元(101);所述料堆體環(huán)境溫度傳感器(300)連接中心測(cè)量裝置(100)的數(shù)字信號(hào)接收模塊(105)，再連接到微控制単元(101);所述微控制單元(101)還分別連接溫度補(bǔ)償模塊(106)、顯示模塊(107)、輸入操作模塊(108)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度測(cè)量裝置，其特征在干所述微控制単元(101)還連接通信模塊(109)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度測(cè)量裝置，其特征在于所述微控制単元(101)還連接溫度輸出模塊(110)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度測(cè)量裝置，其特征在干所述中心測(cè)溫裝置(100)還包括電源模塊(111)
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一所述的溫度測(cè)量裝置，其特征在于料堆體表面溫度傳感器(200)安裝位置在料堆體正上方
8.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一所述的溫度測(cè)量裝置，其特征在于采用多個(gè)料堆體表面溫度傳感器(200)分布安裝在料堆體周?chē)牟煌稽c(diǎn)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種堆肥系統(tǒng)中使用的料堆體內(nèi)部溫度測(cè)量裝置。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中料堆體內(nèi)部溫度的監(jiān)測(cè)均是通過(guò)人工操作的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種能夠通過(guò)采用非接觸方式測(cè)量料堆內(nèi)部溫度的裝置。本堆肥料堆體溫度測(cè)量裝置包括中心測(cè)溫裝置、料堆體表面溫度傳感器、料堆體環(huán)境溫度傳感器；料堆體表面溫度傳感器是非接觸式溫度傳感器，安裝在料堆周?chē)臻g，與料堆體不接觸。二傳感器分別與中心測(cè)溫裝置連接。本裝置能夠針對(duì)性解決肥堆測(cè)溫過(guò)程的人工參與問(wèn)題，使堆肥工藝中的測(cè)溫工序與自動(dòng)化翻堆工序無(wú)縫銜接，提高堆肥生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化和規(guī)模化水平。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、操作、使用方便，特別適用于實(shí)際生產(chǎn)需要。
文檔編號(hào)G01K13/10GK202433124SQ201220011268
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者王勇, 謝國(guó)欣 申請(qǐng)人:成都禾力寶生物肥料有限責(zé)任公司