CN116878251A - 多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，包括：相互连接的干燥加热装置和粮食输送装置，干燥加热装置和粮食输送装置与控制装置电连接；热风管道内设置有第一温湿度传感器，储粮段内设置有第二温湿度传感器，干燥段内设置有温湿度传感器组，温湿度传感器组包括至少一个温湿度传感器，干燥段的输出端设置有水分传感器，风口B和风口C处分别设置有第三温湿度传感器和第四温湿度传感器；第一温湿度传感器、第二温湿度传感器、温湿度传感器组、水分传感器、第三温湿度传感器、第四温湿度传感器与控制装置电连接。本发明提供的装置，实现主动对干燥段的温湿度值进行检测，使得该装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

Description

多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置及控制方法

技术领域

本发明涉及粮食干燥的技术领域，具体而言，涉及一种多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置及控制方法。

背景技术

粮食是一种热敏性物料，选择合适的粮食干燥工艺，是保证在粮食干燥时既能提高干燥速率，又能获得较高干燥品质的基础。在生产实践发现粮食干燥过程中，粮食在干燥段内由上向下移动，其干燥过程不仅受温度场的影响，而且受干燥料层厚度、粮食移动速度、干燥热风温度、干燥热风速度、环境温湿度等多物理场耦合的影响。因此，研究多物理场耦合对粮食干燥过程的影响机理尤为重要。

现有技术中，大多数研究都集中在粮食干燥机的工艺参数对粮食干燥过程的影响，而并没有多物理场耦合对干燥段内的粮食干燥过程影响的相关研究。目前，与粮食干燥机干燥段内粮食干燥过程相关的模拟试验设备的专利主要有：

1、专利名称：一种对流辐射联合干燥粮食试验台。该发明涉及一种对流辐射联合干燥粮食试验台，热风从外向内干燥与辐射的由内向外干燥形成互补，实现了粮食快速干燥。可通过调整试验台来切换不同的试验参数进行试验，从而确定最佳的干燥工艺。但在该实验装置中，粮食处于倾斜流床状态，与实际生产当中，粮食在垂直运动中实现干燥过程的差距较大，无法试验粮食在不同排粮速度下的干燥特性，得出的试验数据可靠性不高，且该装置中的传感器位置固定，无法变动，测量数据误差较大。

2、专利名称：一种立式湿热控速薄层干燥试验台及干燥方法。该发明公开了一种立式湿热控速薄层干燥试验台，能够为干燥实验方法提供最佳参数配比进而达到提高干燥机干燥效率，降低能耗，保证干燥品质的最终目标。但此试验装置只考虑了干燥热风温度和湿度对粮食干燥过程的影响，未考虑粮食移动、干燥介质速度等多物理场耦合对干燥过程的综合影响，所获取的试验数据单一，整个装置自动化水平低，需要人工操作。

综上所述，现阶段的粮食干燥试验装置所获取的干燥段内干燥过程试验数据单一，无法构造出与粮食干燥实际生产相符合的干燥热风温度、干燥热风速度、环境温湿度等多物理场以及粮食移动速度的实际生产环境，不能获取多物理场及多因素综合影响下的粮食干燥特性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的第一目的在于提出一种多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置。

本发明的第二目的在于提出一种适用于上述多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置的控制方法。

本发明的第三目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案，提供了一种多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，包括：相互连接的干燥加热装置和粮食输送装置，所述试验装置还包括控制装置，所述干燥加热装置和粮食输送装置分别与控制装置电连接；干燥加热装置的热风管道内设置有第一温湿度传感器，所述粮食输送装置的储粮段内设置有第二温湿度传感器，所述粮食输送装置的干燥段内设置有温湿度传感器组，所述温湿度传感器组包括至少一个温湿度传感器，所述干燥段的输出端设置有水分传感器，所述干燥段上的风口B和风口C处分别设置有第三温湿度传感器和第四温湿度传感器；所述第一温湿度传感器、第二温湿度传感器、温湿度传感器组、水分传感器、第三温湿度传感器、第四温湿度传感器分别与所述控制装置电连接。

优选地，干燥加热装置包括风机、加热器和热风管道；其中，所述风机的输出端与所述加热器的输入端相连通，所述加热器的输出端与所述热风管道的输入端相连通，所述热风管道的输出端与干燥段的第一输入端相连通；所述粮食输送装置包括提升机、储粮段、干燥段、关风器和排粮三通；其中，所述提升机的输出端与所述储粮段的输入端相连通，所述储粮段的输出端与所述干燥段的第二输入端相连通，所述干燥段的第一输出端通过所述关风器与所述排粮三通相连；所述提升机的第一输入端和第二输入端分别设置有第一进粮口和第二进粮口，所述干燥段的第二输出端和第三输出端分别设置有风口B和风口C，所述排粮三通上分别设置有出粮口和循环口；所述关风器包括电机，所述风机、加热器、提升机、电机和排粮三通分别与所述控制装置电连接。

优选地，所述干燥段可拆卸地连接于所述热风管道、储粮段、以及关风器。

优选地，所述控制装置上设置有触摸屏。

优选地，所述干燥段上设置有第一窗口，所述第一窗口上标注有进粮低限位线；所述储粮段上设置有第二窗口，所述第二窗口上标注有进粮高限位线。

本发明的第二方面的技术方案，还提供了一种控制方法，适用于上述任一技术方案中的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，该控制方法包括：接收进粮指令；粮食输送装置将粮食依次输送至储粮段和干燥段内；在进粮量达到预设范围时，接收干燥指令；控制干燥加热装置对储粮段和干燥段内的粮食进行干燥；接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；通过第一温湿度传感器实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器实时检测干燥段输出端处的水分的实际值，通过第三温湿度传感器实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器实时检测风口C处温湿度的实际值；在所述风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，所述储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，所述干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，所述干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，所述风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及所述风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制干燥加热装置停止对储粮段和干燥段内的粮食进行干燥，控制粮食输送装置进行排粮。

优选地，在干燥加热装置包括风机、加热器和热风管道，粮食输送装置包括提升机、储粮段、干燥段、关风器和排粮三通时，所述控制方法具体包括：在循环口和第二进粮口处于连接状态时，接收进粮指令；分别控制提升机、第一进粮口和循环口处于开启状态，以及分别控制关风器和出粮口处于关闭状态，以实现第一次进粮操作；在进粮量达到预设范围时，接收批次式粮食干燥指令或连续式粮食干燥指令；在接收到所述批次式粮食干燥指令时，分别控制风机、加热器、关风器和第二进粮口处于开启状态，以及控制第一进粮口和出粮口处于关闭状态；接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；通过第一温湿度传感器实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器实时检测干燥段水分的实际值，通过第三温湿度传感器实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器实时检测风口C处温湿度的实际值；控制风机的转速，以调整风管温湿度的实际值；在所述风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，所述储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，所述干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，所述干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，所述风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及所述风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制风机、加热器和循环口处于关闭状态，控制关风器和出粮口处于开启状态，以实现排粮操作；以及在接收到所述连续式粮食干燥指令时，控制风机、加热器和关风器处于开启状态，以及控制第一进粮口、循环口、出粮口和提升机处于关闭状态；接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；通过第一温湿度传感器实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器实时检测干燥段水分的实际值，通过第三温湿度传感器实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器实时检测风口C处温湿度的实际值；控制风机的转速，以调整风管温湿度的实际值；在所述风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，所述储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，所述干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，所述干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，所述风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及所述风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制关风器和出粮口处于开启状态，控制循环口处于关闭状态，以实现第一次排粮操作；控制第一进粮口、循环口和提升机处于开启状态，出粮口处于关闭状态，以实现第二次进粮操作，循环执行接收到所述连续式粮食干燥指令后的步骤，直到实现第N次排粮操作。

优选地，在实现排粮操作的步骤前，还包括：接收设置电机的转速频率设定值的指令；实时检测电机的转速频率实际值，直到所述电机的转速频率实际值达到电机的转速频率设定值。

优选地，所述控制方法还包括：存储风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值；接收数据查询和/或数据导出的指令；显示所述风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值；和/或发送所述风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值至外部的存储设备。

本发明的第三方面的技术方案，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的控制方法的步骤。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，通过第一温湿度传感器检测干燥加热装置的热风管道内的风管温湿度，通过第二温湿度传感器检测粮食输送装置的储粮段内的温湿度，通过温湿度传感器组检测粮食输送装置的干燥段内的温湿度，通过水分传感器检测干燥段的输出端处的水分值，即获得了被干燥后的粮食的含水分值，通过第三温湿度传感器和第四温湿度传感器分别检测干燥段上的风口B和风口C处的温湿度，获得了干燥段排出的湿热空气的温湿度，可以实现主动对干燥段环境内的温湿度值进行检测，弥补了现有技术中没有对干燥段内的温湿度参数进行主动检测的技术空白。进一步地，由于粮食干燥过程的影响不仅仅受热风管道内的温湿度、储粮段内的温湿度、被干燥后的粮食的含水分值、以及干燥段排出的湿热空气的温湿度的影响，更重要的是受干燥段内的温湿度值的影响，而本发明可以通过对干燥段内的温湿度值进行定点测量，也可以通过对干燥段内的温湿度值进行多点数据的测量，使得该试验装置中的传感器位置不固定，测量数据误差较小，使得经过该试验装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

(2)本发明提供的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，可以自动接收进粮操作指令、批次式粮食干燥试验指令、以及连续式粮食干燥试验，整个试验装置的自动化水平较高，不需要人工进行复杂的手动操作即可实现对粮食的干燥。进一步地，在批次式粮食干燥试验以及连续式粮食干燥试验地过程中，使用者可以修改风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值，在各传感器检测到的实际值达到上述设定值时，才进行排粮操作，使得经过该试验装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

(3)本发明提供的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，在批次式粮食干燥试验以及连续式粮食干燥试验地过程中，使用者可以修改电机的转速频率设定值，在电机的转速频率的实际值达到设定值时，才进行排粮操作，实现了粮食干燥过程中对排粮速度的控制，使得经过该试验装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

(4)本发明提供的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置及控制方法，获取了在不同干燥工艺参数设置下的粮食干燥特性的试验数据，所获取的试验数据比较符合粮食干燥的实际生产条件，考虑了多物理场耦合对粮食干燥过程的综合影响。进一步地，通过连续测试进行多物理场的模拟分析试验，进而记录并存储风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值，这些存储的数据可以为多物理场耦合对粮食干燥过程的影响机理提供可靠的数据支持。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置的结构示意图；

图2示出了本发明的一个实施例的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置的各传感器的位置分布示意图；

图3a示出了图1中的干燥段的主视图；

图3b示出了图1中的干燥段的左视图；

图3c示出了图1中的干燥段的俯视图；

图3d示出了图1中的干燥段的剖视图；

图4示出了本发明的一个实施例的用于多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置的控制方法的流程示意图。

其中，1加热器，2风机，3热风管道，4控制装置，5储粮段，6提升机，7干燥段，8关风器，801电机，9排粮三通，10出粮口，11循环口，12第一进粮口，13第二进粮口，701第一温湿度传感器，702第二温湿度传感器，703至711温湿度传感器，712第三温湿度传感器，713第四温湿度传感器，714水分传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了本发明的一个实施例的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置的结构示意图。图2示出了本发明的一个实施例的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置的各传感器的位置分布示意图。

如图1和图2所示，一种多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，包括：相互连接的干燥加热装置和粮食输送装置，该试验装置还包括控制装置4，干燥加热装置和粮食输送装置分别与控制装置4电连接；干燥加热装置的热风管道3内设置有第一温湿度传感器701，粮食输送装置的储粮段5内设置有第二温湿度传感器702，粮食输送装置的干燥段7内设置有温湿度传感器组，温湿度传感器组包括温湿度传感器703、温湿度传感器704、温湿度传感器705、温湿度传感器706、温湿度传感器707、温湿度传感器708、温湿度传感器709、温湿度传感器710、以及温湿度传感器711，干燥段7的输出端设置有水分传感器714，干燥段7上的风口B和风口C处分别设置有第三温湿度传感器712和第四温湿度传感器713；第一温湿度传感器701、第二温湿度传感器702、温湿度传感器组、水分传感器714、第三温湿度传感器712、第四温湿度传感器713分别与控制装置4电连接。

本发明提供的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，通过第一温湿度传感器701检测干燥加热装置的热风管道3内的风管温湿度，通过第二温湿度传感器702检测粮食输送装置的储粮段5内的温湿度，通过温湿度传感器组检测粮食输送装置的干燥段7内的温湿度，通过水分传感器714检测干燥段7的输出端处的水分值，即获得了被干燥后的粮食的含水分值，通过第三温湿度传感器712和第四温湿度传感器713分别检测干燥段7上的风口B和风口C处的温湿度，即获得了干燥段7排出的湿热空气的温湿度，可以实现主动对干燥段环境内的温湿度值进行检测，弥补了现有技术中没有对干燥段内的温湿度参数进行主动检测的技术空白。

进一步地，由于粮食干燥过程的影响不仅仅受热风管道3内的温湿度、储粮段5内的温湿度、被干燥后的粮食的含水分值、以及干燥段7排出的湿热空气的温湿度的影响，更重要的是受干燥段7内的温湿度值的影响，而本发明可以通过对干燥段7内的温湿度值进行定点测量，也可以通过对干燥段7内的温湿度值进行多点数据的测量，即本发明通过温湿度传感器703、温湿度传感器704、温湿度传感器705对干燥段7的上部进行温湿度的实时检测，通过温湿度传感器706、温湿度传感器707、温湿度传感器708对干燥段7的中部进行温湿度的实时检测，通过温湿度传感器709、温湿度传感器710、以及温湿度传感器711对干燥段7的下部进行温湿度的实时检测，使得该试验装置中的传感器位置不固定，测量数据误差较小，使得经过该试验装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

干燥加热装置包括风机2、加热器1和热风管道3；其中，风机2的输出端与加热器1的输入端相连通，加热器1的输出端与热风管道3的输入端相连通，热风管道3的输出端与干燥段7的第一输入端相连通；粮食输送装置包括提升机6、储粮段5、干燥段7、关风器8和排粮三通9；其中，提升机6的输出端与储粮段5的输入端相连通，储粮段5的输出端与干燥段7的第二输入端相连通，干燥段7的第一输出端通过关风器8与排粮三通9相连；提升机6的第一输入端和第二输入端分别设置有第一进粮口12和第二进粮口13，干燥段7的第二输出端和第三输出端分别设置有风口B和风口C，排粮三通9上分别设置有出粮口10和循环口11；关风器8包括电机801，风机2、加热器1、提升机6、电机801和排粮三通9分别与控制装置4电连接。

在本实施例中，风机2上设置有风口A，风机2通过风口A将外界冷空气吸进加热器1进行加热，外界冷空气经过加热器1加热后变为干燥热空气，干燥热空气通过热风管道3进入干燥段7。在进粮时，湿粮通过第一进粮口12进入提升机6内，并通过提升机6将湿粮输送至储粮段5和干燥段7中，干燥热空气接触湿粮后，将湿粮中的水分蒸发出来，干燥热空气变为潮湿空气由风口B和风口C排出。在出粮时，干燥后的粮食通过出粮口10排出干粮。

在本实施例中，加热器1为电阻丝加热。

在本实施例中，干燥段7可拆卸地连接于热风管道3、储粮段5、以及关风器8。具体实施例中，本试验装置提供五种可互换的干燥段7，干燥段7分为顺流干燥段、逆流干燥段、顺逆流干燥段、横流干燥段、以及混流干燥段。这五种不同的干燥段对应模拟五种干燥模式下的温度场的分布情况。模式不同，在干燥段内的粮食流动方向与干燥热风的运动方向都不相同。具体地，顺流干燥段为干燥热风的运动方向与粮食流动方向相同。逆流干燥段为干燥热风的运动方向与粮食流动方向相反。顺逆流干燥段为干燥热风的运动方向与粮食流动方向既有相同，也有相反的情况。横流干燥段为干燥热风垂直方向穿过粮层。混流干燥段为干燥热风的运动方向与粮食流动方向既有相同、相反，也有垂直相交的情况。使用者可以根据粮食品种、粮食干燥规模、地域等不同情形选择不同的干燥段。该试验装置的干燥段是由五个单独的干燥段独立完成的，工作时只能安装其中的一个干燥段。这五个干燥段的外接口尺寸完全一致，互换方便。

在本实施例中，干燥段7为顺逆流干燥段。如图3a、图3b、图3c以及图3d所示，当图1中的干燥段为时，图3a、图3b、图3c以及图3d分别示出了顺逆流干燥段的主视图、左视图、俯视图、以及剖视图。

在本实施例中，控制装置4上设置有触摸屏，实现了该试验装置的可视化操作，使用者可以在触摸屏上直接修改参数，使得使用者的操作简便、快捷。

在本实施例中，干燥段7上设置有第一窗口，第一窗口上标注有进粮低限位线；储粮段5上设置有第二窗口，第二窗口上标注有进粮高限位线。通过设置进粮低限位线和进粮高限位线，方便该试验装置的使用者通过第一窗口和第二窗口分别观察进粮量在高于进粮低限位线、以及低于进粮高限位线时，即可快速判断进粮量已经达到预设范围，方便进行后续的操作，进一步地使得该试验装置的使用者的操作更加简便、快捷。

在本实施例中，控制装置4采用德国SIEMENS(西门子)公司获ISO9001认证的可编程控制器，并采用STEP 7-Micro/WIN SMART软件进行控制和编程。

图4示出了本发明的一个实施例的用于多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置的控制方法的流程示意图。如图4所示，该控制方法，包括：

步骤402，接收进粮指令；

步骤404，粮食输送装置将粮食依次输送至储粮段和干燥段内；

步骤406，在进粮量达到预设范围时，接收干燥指令；

步骤408，控制干燥加热装置对储粮段和干燥段内的粮食进行干燥；

步骤410，接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；

步骤412，通过第一温湿度传感器实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器实时检测干燥段水分的实际值，通过第三温湿度传感器实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器实时检测风口C处温湿度的实际值；

步骤414，在风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制干燥加热装置停止对储粮段和干燥段内的粮食进行干燥，控制粮食输送装置进行排粮。

本发明提供的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置的控制方法，通过第一温湿度传感器检测干燥加热装置的热风管道内的风管温湿度，通过第二温湿度传感器检测粮食输送装置的储粮段内的温湿度，通过温湿度传感器组检测粮食输送装置的干燥段内的温湿度，通过水分传感器检测干燥段的输出端处的水分值，即获得了被干燥后的粮食的含水分值，通过第三温湿度传感器和第四温湿度传感器分别检测干燥段上的风口B和风口C处的温湿度，即获得了干燥段排出的湿热空气的温湿度，可以实现主动对干燥段环境内的温湿度值进行检测，弥补了现有技术中没有对干燥段内的温湿度参数进行主动检测的技术空白。进一步地，由于粮食干燥过程的影响不仅仅受热风管道内的温湿度、储粮段内的温湿度、被干燥后的粮食的含水分值、以及干燥段排出的湿热空气的温湿度的影响，更重要的是受干燥段内的温湿度值的影响，而本发明可以通过对干燥段内的温湿度值进行定点测量，也可以通过对干燥段内的温湿度值进行多点数据的测量，使得该试验装置中的传感器位置不固定，测量数据误差较小，使得经过该试验装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

在本发明的一个实施例中，如图1和图2所示，在干燥加热装置包括风机2、加热器1和热风管道3，粮食输送装置包括提升机6、储粮段5、干燥段7、关风器8和排粮三通9时，该控制方法具体包括：在循环口11和第二进粮口13处于连接状态时，接收进粮指令；分别控制提升机6、进粮口12和循环口11处于开启状态，以及分别控制关风器8和出粮口10处于关闭状态，以实现第一次进粮操作；在进粮量达到预设范围时，接收批次式粮食干燥指令或连续式粮食干燥指令；在接收到批次式粮食干燥指令时，分别控制风机2、加热器1、关风器8和进粮口13处于开启状态，以及控制进粮口12和出粮口10处于关闭状态；接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；通过第一温湿度传感器701实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器702实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器714实时检测干燥段水分的实际值，通过第三温湿度传感器712实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器713实时检测风口C处温湿度的实际值；控制风机2的转速，以调整风管温湿度的实际值；在风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制风机2、加热器1和循环口11处于关闭状态，控制关风器8和出粮口10处于开启状态，以实现排粮操作；

在接收到连续式粮食干燥指令时，控制风机2、加热器1和关风器8处于开启状态，以及控制进粮口12、循环口11、出粮口10和提升机6处于关闭状态；接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；通过第一温湿度传感器701实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器702实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器714实时检测干燥段水分的实际值，通过第三温湿度传感器712实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器713实时检测风口C处温湿度的实际值；控制风机2的转速，以调整风管温湿度的实际值；在所述风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，所述储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，所述干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，所述干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，所述风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及所述风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制关风器8和出粮口10处于开启状态，控制循环口11处于关闭状态，以实现第一次排粮操作；控制进粮口12、循环口11和提升机6处于开启状态，出粮口10处于关闭状态，以实现第二次进粮操作，循环执行接收到所述连续式粮食干燥指令后的步骤，直到实现第N次排粮操作。

在本实施例中，该试验装置可以自动接收进粮操作指令、批次式粮食干燥试验指令、以及连续式粮食干燥试验，整个试验装置的自动化水平较高，不需要人工进行复杂的手动操作即可实现对粮食的干燥。进一步地，在批次式粮食干燥试验以及连续式粮食干燥试验地过程中，使用者可以修改风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值，在各传感器检测到的实际值达到上述设定值时，才进行排粮操作，进一步地使得经过该试验装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

在本发明的一个实施例中，在实现排粮操作的步骤前，还包括：接收设置电机801的转速频率设定值的指令；实时检测电机801的转速频率实际值，直到电机801的转速频率实际值达到电机801的转速频率设定值。

在本实施例中，在批次式粮食干燥试验以及连续式粮食干燥试验地过程中，使用者可以修改电机801的转速频率设定值，在电机801的转速频率的实际值达到设定值时，才进行排粮操作，实现了粮食干燥过程中对排粮速度的控制，使得经过该试验装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

在本发明的一个实施例中，该控制方法还包括：存储风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值；接收数据查询和/或数据导出的指令；显示所述风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值；和/或发送所述风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值至外部的存储设备。

在本实施例中，通过控制装置的触摸屏可以接收数据查询和/或数据导出的指令，即可实现查看控制装置内部的历史数据，和/或将历史数据导出至外部的存储设备。具体地，使用者通过在触摸屏上输入需要导出的数据的起始时间，再点击“数据查询”按钮和/或“数据导出”按钮，即可实现数据查询和/或数据导出。

外部的存储设备可以是优盘。

通过连续测试进行多物理场的模拟分析试验，进而记录并存储风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值，这些存储的数据可以为多物理场耦合对粮食干燥过程的影响机理提供可靠的数据支持。

本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的控制方法的步骤。

本发明提供的计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时，通过第一温湿度传感器检测干燥加热装置的热风管道内的风管温湿度，通过第二温湿度传感器检测粮食输送装置的储粮段内的温湿度，通过温湿度传感器组检测粮食输送装置的干燥段内的温湿度，通过水分传感器检测干燥段的输出端处的水分值，即获得了被干燥后的粮食的含水分值，通过第三温湿度传感器和第四温湿度传感器分别检测干燥段上的风口B和风口C处的温湿度，即获得了干燥段排出的湿热空气的温湿度，可以实现主动对干燥段环境内的温湿度值进行检测，弥补了现有技术中没有对干燥段内的温湿度参数进行主动检测的技术空白。进一步地，由于粮食干燥过程的影响不仅仅受热风管道内的温湿度、储粮段内的温湿度、被干燥后的粮食的含水分值、以及干燥段排出的湿热空气的温湿度的影响，更重要的是受干燥段内的温湿度值的影响，而本发明可以通过对干燥段内的温湿度值进行定点测量，也可以通过对干燥段内的温湿度值进行多点数据的测量，使得该试验装置中的传感器位置不固定，测量数据误差较小，使得经过该试验装置干燥后的粮食获得较高的干燥品质和干燥精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，包括：相互连接的干燥加热装置和粮食输送装置，其特征在于，所述试验装置还包括控制装置，所述干燥加热装置和粮食输送装置分别与控制装置电连接；

所述干燥加热装置的热风管道内设置有第一温湿度传感器，所述粮食输送装置的储粮段内设置有第二温湿度传感器，所述粮食输送装置的干燥段内设置有温湿度传感器组，所述温湿度传感器组包括至少一个温湿度传感器，所述干燥段的输出端设置有水分传感器，所述干燥段上的风口B和风口C处分别设置有第三温湿度传感器和第四温湿度传感器；

所述第一温湿度传感器、第二温湿度传感器、温湿度传感器组、水分传感器、第三温湿度传感器、第四温湿度传感器分别与所述控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，其特征在于，所述干燥加热装置包括风机、加热器和热风管道；

其中，所述风机的输出端与所述加热器的输入端相连通，所述加热器的输出端与所述热风管道的输入端相连通，所述热风管道的输出端与干燥段的第一输入端相连通；

所述粮食输送装置包括提升机、储粮段、干燥段、关风器和排粮三通；

其中，所述提升机的输出端与所述储粮段的输入端相连通，所述储粮段的输出端与所述干燥段的第二输入端相连通，所述干燥段的第一输出端通过所述关风器与所述排粮三通相连；所述提升机的第一输入端和第二输入端分别设置有第一进粮口和第二进粮口，所述干燥段的第二输出端和第三输出端分别设置有风口B和风口C，所述排粮三通上分别设置有出粮口和循环口；

所述关风器包括电机，所述风机、加热器、提升机、电机和排粮三通分别与所述控制装置电连接。

3.根据权利要求2所述的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，其特征在于，所述干燥段可拆卸地连接于所述热风管道、储粮段、以及关风器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，其特征在于，所述控制装置上设置有触摸屏。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，其特征在于，所述干燥段上设置有第一窗口，所述第一窗口上标注有进粮低限位线；

所述储粮段上设置有第二窗口，所述第二窗口上标注有进粮高限位线。

6.一种控制方法，用于控制权利要求1至5中任一项所述的多参数粮食干燥段多物理场模拟试验装置，其特征在于，所述控制方法包括：

接收进粮指令；

粮食输送装置将粮食依次输送至储粮段和干燥段内；

在进粮量达到预设范围时，接收干燥指令；

控制干燥加热装置对储粮段和干燥段内的粮食进行干燥；

接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；

通过第一温湿度传感器实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器实时检测干燥段输出端处的水分的实际值，通过第三温湿度传感器实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器实时检测风口C处温湿度的实际值；

在所述风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，所述储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，所述干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，所述干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，所述风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及所述风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制干燥加热装置停止对储粮段和干燥段内的粮食进行干燥，控制粮食输送装置进行排粮。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在干燥加热装置包括风机、加热器和热风管道，粮食输送装置包括提升机、储粮段、干燥段、关风器和排粮三通时，所述控制方法具体包括：

在循环口和第二进粮口处于连接状态时，接收进粮指令；

分别控制提升机、第一进粮口和循环口处于开启状态，以及分别控制关风器和出粮口处于关闭状态，以实现第一次进粮操作；

在进粮量达到预设范围时，接收批次式粮食干燥指令或连续式粮食干燥指令；

在接收到所述批次式粮食干燥指令时，分别控制风机、加热器、关风器和第二进粮口处于开启状态，以及控制第一进粮口和出粮口处于关闭状态；

接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；

通过第一温湿度传感器实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器实时检测干燥段水分的实际值，通过第三温湿度传感器实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器实时检测风口C处温湿度的实际值；

控制风机的转速，以调整风管温湿度的实际值；

在所述风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，所述储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，所述干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，所述干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，所述风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及所述风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制风机、加热器和循环口处于关闭状态，控制关风器和出粮口处于开启状态，以实现排粮操作；以及

在接收到所述连续式粮食干燥指令时，控制风机、加热器和关风器处于开启状态，以及控制第一进粮口、循环口、出粮口和提升机处于关闭状态；

接收设置风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值和风口C处温湿度设定值的指令；

通过第一温湿度传感器实时检测风管温湿度的实际值，通过第二温湿度传感器实时检测储粮段温湿度的实际值，通过温湿度传感器组实时检测干燥段温湿度的实际值，通过水分传感器实时检测干燥段水分的实际值，通过第三温湿度传感器实时检测风口B处温湿度的实际值，以及通过第四温湿度传感器实时检测风口C处温湿度的实际值；

控制风机的转速，以调整风管温湿度的实际值；

在所述风管温湿度的实际值达到风管温湿度设定值，所述储粮段温湿度的实际值达到储粮段温湿度设定值，所述干燥段温湿度的实际值达到干燥段温湿度设定值，所述干燥段水分的实际值达到干燥段水分设定值，所述风口B处温湿度的实际值达到风口B处温湿度设定值，以及所述风口C处温湿度的实际值达到风口C处温湿度设定值时，控制关风器和出粮口处于开启状态，控制循环口处于关闭状态，以实现第一次排粮操作；

控制第一进粮口、循环口和提升机处于开启状态，出粮口处于关闭状态，以实现第二次进粮操作，循环执行接收到所述连续式粮食干燥指令后的步骤，直到实现第N次排粮操作。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在实现排粮操作的步骤前，还包括：

接收设置电机的转速频率设定值的指令；

实时检测电机的转速频率实际值，直到所述电机的转速频率实际值达到电机的转速频率设定值。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：

存储风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值；

接收数据查询和/或数据导出的指令；

显示所述风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值；和/或

发送所述风管温湿度设定值、储粮段温湿度设定值、干燥段温湿度设定值、干燥段水分设定值、风口B处温湿度设定值、风口C处温湿度设定值、以及电机的转速频率设定值至外部的存储设备。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至9中任一项所述的控制方法的步骤。