CN202285627U - 基于沼气的农户土豆储藏保鲜测控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种农作物储藏保鲜的测控装置，尤其涉及基于沼气的土豆储藏保鲜测控装置。本装置由沼气输送装置和数字调节装置组成，其特征是：沼气输送装置沿程设有输送管道，管道上有两个电磁阀，管道末端伸入储藏室并连接一个沼气分配管，管道被电磁阀中断的地方通过管法兰连接，数字调节装置包含一个氧气浓度传感器、一个二氧化碳浓度传感器，传感器输出端连接到集成数字调节器的两个输入端子，数字调节器的两个输出信号端分别连接到两个电磁阀，氧气浓度传感器检测到氧气浓度大于等于5%时，调节器执行动作打开第一个电磁阀，二氧化碳浓度低于20%时，调节器执行动作打开第二个电磁阀。本实用新型使用方便，可实现对土豆储藏室内沼气的按需自动补充。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种农作物储藏保鲜的测控装置，尤其涉及基于沼气的土豆储藏保鲜测控装置。
背景技术
土豆是世界是主要粮食作物之一，在我国马铃薯的种植面积近年约4500万亩，居世界第一位。面临如此庞大的产量，土豆如果发芽，将给种植户带来很大的影响，因此土豆的储藏和保鲜很重要。在传统的储藏措施中可用常温自然条件保鲜方法，也可利用冷藏库的低温保鲜方法。然而，常温储藏方法不易控制土豆储藏的条件，土豆还是容易发芽；基于冷藏库的低温储藏方法需要消耗许多电能。而基于沼气的土豆储藏方法既经济实用，又低碳环保，其原理是在适当的温度下，利用沼气中高含量的甲烷、二氧化碳等气体改变保鲜库内氧气的浓度，使水果和蔬菜的呼吸强度降到最低限度，延缓新陈代谢过程，控制乙烯产生达到保鲜目的。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供基于沼气的农户土豆储藏保鲜测控装置，实现储藏室内沼气的按需自动补充。
解决本实用新型的技术问题所采用的方案是：储藏保鲜测控装置由沼气输送装置和数字调节装置组成，沼气输送装置为末端伸入储藏室并连接一个沼气分配管18的输送管道，管道上装有电磁阀Ⅰ5和电磁阀Ⅱ12，数字调节装置包含一个氧气浓度传感器、一个二氧化碳浓度传感器和集成数字调节控制器，传感器输出端连接到集成数字调节控制器的两个输入端子，数字调节控制器的两个输出信号端分别连接到电磁阀Ⅰ5和电磁阀Ⅱ12，氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器置于储藏室内。沼气输送装置沿程给沼气池加压，使沼气池的压力略高于保鲜室压力。沼气分配管18分三路输出，给土豆储藏室提供沼气。
所述数字调节控制器是检测到氧气浓度大于等于5%时执行动作打开电磁阀Ⅰ5、检测到二氧化碳浓度低于20%时执行动作打开电磁阀Ⅱ（12）的普通气体浓度检测测控器。经实验测定，当氧气浓度在5%以下，二氧化碳浓度高于20%时，保鲜效果较优。因此，设定当氧气浓度传感器检测到氧气浓度大于等于5%时，调节器执行动作打开电磁阀Ⅰ5；二氧化碳浓度低于20%时，调节器执行动作打开电磁阀Ⅱ12；两个电磁阀同时打开时，沼气开始通过管道输入到土豆储藏室。一旦氧气和二氧化碳含量不达标，则定期向土豆储藏室内输送沼气，改变土豆堆内的气体成分，形成一定的低氧环境，害虫在缺氧的环境中由于神经系统和呼吸系统受到抑制，麻痹而窒息死亡。数字调节装置上设有可显示氧气实测浓度和设定最高浓度、二氧化碳实测浓度和设定最低浓度的数字调节面板（二氧化碳浓度数字调节面板和氧气浓度数字调节面板的集成板，前者显示二氧化碳浓度的设定值和实际测试值，后者显示氧气浓度的设定值和实际测试值），两种气体的浓度设定值可以调节，便于观察和调控。
所述沼气输送管道上还安装有过滤器8以及流量计2和压力计15，过滤器8可先将沼气中的杂质进行过滤，压力表和流量计用于检测管道沼气的压力值和管道中沼气的流量。沼气输送管道被电磁阀和过滤器中断的地方通过管法兰连接，如管法兰4、7、9、11、14。电磁阀Ⅰ5的下面并联一个手动阀门Ⅰ6，电磁阀Ⅱ12的下面并联一个手动阀门Ⅲ13，形成沼气输送的手动控制机构，以应对电磁阀出问题不能正常动作或其它特殊情况；手动阀门Ⅰ、Ⅲ可以是球阀或其它形式的阀，常态下手动阀处于关闭状态。
使用时，将氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器置于储藏室内，通过数字调节装置上的数字调节面板，设定氧气浓度为5%、二氧化碳浓度为20%。若二氧化碳传感器检测到土豆储藏室内的二氧化碳浓度低于20%，则数字调节器输出信号，控制电磁阀Ⅰ打开；若氧气传感器检测到土豆储藏室内的氧气浓度值高于5%，则数字调节器输出信号，控制电磁阀Ⅱ打开；两阀同时打开时，沼气对土豆储藏室输气。为防止面板上显示测试浓度已达到电磁阀应动作的值而电磁阀未动作，导致储藏室气体中各组分的浓度超标或不达标，数字调节装置极其面板上还设置有二氧化碳浓度下限报警和氧气浓度上限报警装置；当二氧化碳浓度低于20%时，其对应的报警输出指示灯闪烁，当氧气浓度高于5%时，其对应的报警输出指示灯闪烁。操作人员看到氧气浓度报警闪烁时，可手动打开阀门Ⅰ6，看到二氧化碳浓度报警闪烁时，可手动打开阀门Ⅲ13。
本实用新型的有益效果是：
（1）节省能源。传统的冷藏库的低温条件保鲜需要消耗电能。若采用本装置，可将禽畜粪便变废为宝，充分利用农村丰富的沼气资源，节省电能。
（2）安全可靠，易于操作。在本装置中，只需要设定土豆储藏室的二氧化碳的最低浓度值和氧气的最高浓度值，老百姓易于掌握和操作。若土豆储藏室不符合二氧化碳的最低浓度值和氧气的最高浓度值，则数字调节器输出信号，电磁阀自动动作。
附图说明
图1为本实用新型示意图。
图中各标号依次表示：1-沼气池，2-流量计，3-压力表，4-管法兰，5-电磁阀Ⅰ，6-手动阀Ⅰ，7-管法兰，8-过滤器，9-管法兰,10-手动阀Ⅱ，11-管法兰，12-电磁阀Ⅱ，13-手动阀Ⅲ，14-管法兰，15压力表，16-二氧化碳传感器，17-氧气传感器，18-沼气分配管，19-二氧化碳传感器信号输入端，20-氧气传感器信号输入端，21-22输出信号端，23-二氧化碳输出指示灯，24-二氧化碳下限报警输出指示灯，25-二氧化碳停止调节输出指示灯，26-氧气输出指示灯，27-氧气上限报警输出指示灯，28-氧气停止调节输出指示灯，29-二氧化碳浓度测量值显示屏，30-二氧化碳浓度设定值显示屏，31-二氧化碳浓度数字调节面板，32-氧气浓度测量值显示屏，33-氧气浓度设定值显示屏，34-氧气浓度数字调节面板，35-数字调节器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型作进一步阐述，但本实用新型的内容不限于所述范围。
参见附图1，建造一座砖混结构的长，宽，高为3米的内密闭的保鲜室，同时配建一座30m3的密闭沼气池，并施加一定压力，使沼气池压力略大于保鲜室压力，保鲜室和沼气池分离做在两个地方。储藏保鲜测控装置由沼气输送装置和数字调节装置组成，沼气输送装置为末端伸入储藏室并连接一个沼气分配管18的输送管道，管道上装有电磁阀Ⅰ5和电磁阀Ⅱ12，数字调节装置包含一个氧气浓度传感器、一个二氧化碳浓度传感器和集成数字调节控制器，传感器输出端连接到集成数字调节控制器的两个输入端子，数字调节控制器的两个输出信号端分别连接到电磁阀Ⅰ5和电磁阀Ⅱ12。
沼气从沼气池1出来，经过管法兰4，电磁阀Ⅰ5，管法兰7进入过滤器8装置，过滤器8将沼气中的杂质过滤，通过管法兰9连接到手动阀10，管法兰11，电磁阀Ⅱ12等仪表装置后，连接到土豆储藏室的进口端。土豆储藏室的进口端分三路沼气分配管18输出，给土豆储藏室提供沼气。定期向土豆储藏室18内输送沼气，改变土豆堆内的气体成分，形成一定的低氧环境。害虫在缺氧的环境中由于神经系统和呼吸系统受到抑制，麻痹而窒息死亡。压力表2，14是为了检测管道沼气的压力值，流量计2是为检测管道沼气的流量。电磁阀Ⅰ5、电磁阀Ⅱ12和手动阀Ⅰ6、手动阀Ⅲ13分别并联在管道上，是两种控制管道的流通与关闭的状态。手动阀Ⅰ6和手动阀Ⅲ13是手动控制，电磁阀Ⅰ5和电磁阀Ⅱ12是自动控制。二氧化碳传感器16，氧气传感器17的输入端连接到土豆储藏室内，测量土豆储藏室的二氧化碳，氧气的浓度。二氧化碳传感器16，氧气传感器17将测得的浓度值信号，转换成电信号，传输给数字调节器。数字调节器35有二氧化碳浓度数字调节面板31和氧气浓度数字调节面板34。在面板31上设有二氧化碳浓度设定值显示屏30和二氧化碳浓度测量值显示屏29，二氧化碳最低浓度设定值为20%。在面板34上设有氧气浓度设定值显示屏33和氧气浓度测量值显示屏32。数字调节器35的输出信号端连接到电磁阀Ⅰ5、电磁阀Ⅱ12。若二氧化碳传感器检测到土豆储藏室内的二氧化碳浓度低于20%，则数字调节器输出信号，控制电磁阀Ⅰ5打开，若氧气传感器检测到土豆储藏室内的氧气浓度值高于5%，则数字调节器输出信号，控制电磁阀Ⅱ12打开，两阀同时打开时，沼气对土豆储藏室输气。正常情况是手动阀Ⅰ6、手动阀Ⅲ13关闭，除非是电磁阀Ⅰ5、电磁阀Ⅱ12坏掉或者其它紧急情况，才打开手动阀Ⅰ6、手动阀Ⅲ13。
本装置主要元件的参考选型为：二氧化碳传感器采用防护型二氧化碳传感器RTG-CO2-NDIR，氧气传感器采用A-02T氧气传感器，数字调节器采用SR73A数字调节器。
Claims (5)
1.一种基于沼气的农户土豆储藏保鲜测控装置，由沼气输送装置和数字调节装置组成，其特征是：沼气输送装置为末端伸入储藏室并连接一个沼气分配管（18）输送管道，管道上装有两个电磁阀Ⅰ、Ⅱ（5、12），数字调节装置包含一个氧气浓度传感器、一个二氧化碳浓度传感器和集成数字调节控制器，传感器输出端连接到集成数字调节控制器的两个输入端子，数字调节控制器的两个输出信号端分别连接到两个电磁阀Ⅰ、Ⅱ（5、12），氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器置于储藏室内。
2.按权利要求1所述的基于沼气的农户土豆储藏保鲜测控装置，其特征是：数字调节控制器是检测到氧气浓度大于等于5%时执行动作打开电磁阀Ⅰ（5）、检测到二氧化碳浓度低于20%时执行动作打开电磁阀Ⅱ（12）的气体浓度检测测控器。
3.按权利要求1或2所述的基于沼气的农户土豆储藏保鲜测控装置，其特征是：沼气输送管道上还安装有过滤器(8)以及流量计（2）和压力计（15），管道被电磁阀和过滤器中断的地方通过管法兰连接。
4.按权利要求1或2所述的基于沼气的农户土豆储藏保鲜测控装置，其特征是：电磁阀Ⅰ（5）的下面并联一个手动阀门Ⅰ（6），电磁阀Ⅱ（12）的下面并联一个手动阀门Ⅲ（13）。
5.按权利要求1所述的基于沼气的农户土豆储藏保鲜测控装置，其特征是：数字调节装置上设有可显示氧气实测浓度和设定最高浓度、二氧化碳实测浓度和设定最低浓度的数字调节面板。
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