RU211225U1 - Устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов - Google Patents
Устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU211225U1 RU211225U1 RU2022105806U RU2022105806U RU211225U1 RU 211225 U1 RU211225 U1 RU 211225U1 RU 2022105806 U RU2022105806 U RU 2022105806U RU 2022105806 U RU2022105806 U RU 2022105806U RU 211225 U1 RU211225 U1 RU 211225U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composting
- temperature
- organic waste
- piles
- temperature measurement
- Prior art date
Links
- 238000009264 composting Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 18
- 238000005273 aeration Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 11
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов относится к области термометрии, может быть использована в сельском хозяйстве, в научно-исследовательской работе и предназначена для одновременного измерения температур на нулевом уровне, на глубине бурта 350 мм в зоне максимальных температур при пассивном компостировании, на глубине 750 мм и 1050 мм внутри бурта в целью отслеживания процесса при активном компостировании (перемешивание, принудительная аэрация), отображения результатов измерения на графическом дисплее и сохранении на съемный носитель информации. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств для термометрии профиля температур в буртах в процессе компостирования органических отходов.
Description
Полезная модель относится к области термометрии и может быть использована в научно-исследовательской деятельности, в сельском хозяйстве для измерения профиля температур внутри буртов при компостировании.
Известен термозонд для системы контроля компоста [1], представляющий собой прямой стержень, изготовленный из коррозионно-стойкого пластика, разделенный кольцевой втулкой на удерживающую секцию и секцию обнаружения, в которой вдоль направления длины на равных расстояниях друг от друга сформировано множество канавок и используется для удерживания датчиков температуры, светодиодные лампы в количестве равном количеству датчиков температуры, расположены на удерживающей секции в продольном направлении, в прямом стержне сформирован канал, который используется для размещения провода, а датчики температуры и светодиодные лампы соединены проводом с коллектором сигналов. Устройство также содержит оболочку в форме рога, наложенную на секцию обнаружения, при этом одна сторона оболочки с большим отверстием обращена к кольцевому выступу, а другая сторона оболочки имеет форму клина и используется для удаления остатков компоста при изъятии прямого стержня.
Недостатком является то, что в связи с отсутствием датчика, измеряющего температуру на поверхности бурта, необходимо проводить дополнительные измерения сторонним устройством поверхности бурта или внешней среды, что увеличивает погрешность измерений, трудоемкость и временные затраты. Результаты измерения температур на различных глубинах бурта не могут быть зафиксированы для последующего воспроизведения и анализа, что в совокупности не дает комплексного представления о температурах в бурте в процессе компостирования.
Известен датчик температуры для определения скорости изменения температуры компоста [2], образованный последовательным соединением верхней крышки, корпуса стержня и пробивной головки. Верхняя крышка снабжена двумя ручками. Ручки снабжены кабельными выводами. Цилиндрический паз расположен под верхней крышкой. Корпус стержня образован вертикальным резьбовым соединением множества детекторных стержней. Верхний конец каждого корпуса детекторного стержня снабжен соединительной головкой с наружной резьбой, а центральная часть каждого корпуса детекторного стержня снабжена металлическим кольцом, на котором закреплен датчик температуры.
Недостатком является низкая информативность, ввиду того что для ведения наблюдений необходимо вспомогательное оборудование, что увеличивает трудозатраты и временные затраты процесса термометрии компостного бурта.
Известен датчик температуры органических удобрений [3], содержащий корпус устройства, заключенный в корпус блок управления, рукоятку, выключатель питания, работающий от аккумуляторной батареи, процессор, запоминающее устройство, USB-порт, зарядный порт, экран дисплея, клавишу управления, вставным стержнем со слоем защитного покрытия, имеющим соединительный блок, снабженный головкой для измерения температуры, которая имеет множество выпускных отверстий и снабжена первым датчиком температуры; вставной стержень имеет второй датчик температуры, окруженный вентиляционным слоем. Данное техническое решение выбрано за прототип.
Недостатком прототипа является то, что в связи с отсутствием датчика, измеряющего температуру на поверхности бурта, необходимо проводить дополнительные измерения сторонним устройством поверхности бурта или внешней среды, что увеличивает погрешность измерений, трудоемкость и временные затраты. Результаты измерения температур не дают комплексного представления о состоянии процесса компостирования, а только информируют о значениях температуры на отдельных слоях бурта.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является оптимизация термометрии вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов.
Техническим результатом является расширение арсенала технических средств для термометрии профиля температур в буртах в процессе компостирования органических отходов.
Технический результат достигается за счет того, заявленное устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов представляет собой прямой стержень из коррозионно-стойкого материала с низкой теплопроводностью, содержащий последовательно расположенные полые цилиндрические сегменты, соединительные втулки, датчики измерения температур, соединенные гибким электрическим проводом, проходящим внутри сегментов и втулок, сообщающиеся по протоколу 1-wire с контроллером-логгером, который заключен в корпус держателя, и при помощи разъема считывает, сохраняет на съемный носитель информации, обрабатывает и отображает в режиме реального времени на графическом дисплее данные от датчиков измерения температур, каждый из которых имеет уникальный цифровой код, заключен в корпус с тремя выводами и размещен в центральной части внутренних продольных каналов соединительных втулок, выполненных из материала с высокой теплопроводностью, соединяющих между собой корпус держателя, полые последовательно расположенные сегменты первый длиной 350 мм, второй длиной 350 мм, третий длиной 300 мм и конусообразный наконечник.
Строго определенная длина сегментов обусловлена особенностями процесса компостирования. Известно, что максимальная температура компоста обычно на глубине от 12 до 18 дюймов, что примерно равно 300-450 мм. Внутри бурта температуру измеряют с целью отслеживания процесса при активном компостировании (в процессе перемешивания, принудительной аэрации) [4].
Таким образом, предложенное устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов позволяет за однократное измерение наблюдать на графическом дисплее и сохранить на съемный носитель информации, в том числе для последующего воспроизведения и анализа, результаты одновременного определения температур на поверхности бурта, на глубине 350 мм в зоне максимальных температур при пассивном компостировании; на глубине бурта 750 мм и на глубине бурта 1050 мм внутри бурта с целью отслеживания процесса при активном компостировании.
На фиг. 1 изображено устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов и обозначены: 1 - первый полый цилиндрический сегмент длиной 350 мм; 2 - второй полый цилиндрический сегмент длиной 350 мм; 3 - третий полый цилиндрический сегмент длиной 300 мм; 4 - цилиндрические соединительные втулки; 5 - конусообразный наконечник; 6 - корпус держателя; 7 - контроллер-логгер; 8 - гибкий электрический провод; 9 - датчики измерения температур; 10 - графический дисплей; 11 - тумблер питания; 12 - кнопка сохранения показаний измерения температур.
Как показано на фиг. 1, устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов представляет собой прямой стержень, изготовленный из коррозионно-стойкого материала с низкой тепловодностью, состоящий из последовательно расположенных полых цилиндрических сегментов: первый - длиной 350 мм (1), второй - длиной 350 мм (2), третий - длиной 300 мм (3). В концы каждого из сегментов (1, 2, 3) вставлены концы цилиндрических соединительных втулок (4), имеющие меньший диаметр, изготовленных из материала с высокой теплопроводностью. Непосредственно в нижней части на свободный конец соединительной втулки (4) насажен конусообразный наконечник (5), выполненный из того же материала, что и соединительные втулки (4), служащий для утяжеления и придания заостренной формы. Непосредственно в верхней части на свободный конец соединительной втулки (4) насажен корпус держателя (6), выполненный из того же материала, что и прямой стержень, имеющий разъем для подключения к контроллеру-логгеру (7).
Внутри каждой соединительной втулки (4) выполнен полый продольный канал, через который проходит гибкий электрический провод (8), от которого в центральной части внутренних продольных каналов соединительных втулок (4) отходят датчики измерения температуры (9), каждый из которых заключен в корпус с тремя выводами, имеющие уникальный цифровой код и сообщающиеся по протоколу 1-wire с контроллером-логгером (7). Контроллер-логгер (7) обеспечивает электрическое питание датчиков измерения температуры (9), считывание, хранение, обработку и отображения данных на графическом дисплее (10) в режиме реального времени, оснащен тумблером питания (11) и кнопкой (12) сохранения показаний измерения температур на съемный носитель.
Устройство работает следующим образом.
Устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов, удерживая за корпус держателя (6), помещают вертикально в компостный бурт, в котором оно фиксируется за счет плотности компоста, таким образом, что непосредственно в верхней части соединительная втулка (4) располагается на поверхности бурта. Измерение профиля температур начинается сразу после включения при помощи тумблера питания (11) контроллера-логгера (7). Датчики измерения температуры (9) измеряют температуру одновременно на поверхности бурта; на глубине бурта 350 мм в зоне максимальных температур при пассивном компостировании; на глубине бурта 750 мм и на глубине бурта 1050 мм внутри бурта с целью отслеживания процесса при активном компостировании (в процессе перемешивания, принудительной аэрации). Считывание датчиков измерения температуры (4), каждый из которых заключен в корпус с тремя выводами, и прием данных контроллером-логгером (7) происходит по протоколу 1-wire через гибкий электрический провод (8). Результаты измерения температур обрабатываются и отображаются на графическом дисплее (10) в режиме реального времени. При нажатии кнопки (12) текущие показания сохраняются на съемный носитель информации.
Пример осуществления.
Проведено измерение вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов (избыточного активного ила), расположенных на территории производственной деятельности ООО «Городские очистные сооружения», г. Томск. Измерения проводили на 10-е сутки от начала компостирования. Размеры буртов (д/ш/в) 3/3/2 м.
Устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов, представляющее собой прямой стержень, изготовленный из коррозионно-стойкого материала с низкой тепловодностью - поликарбоната, состоящий из последовательно расположенных полых цилиндрических сегментов: первый длиной 350 мм (1), второй длиной 350 мм (2), третий длиной 300 мм (3). В концы каждого из сегментов (1, 2, 3) вставлены концы цилиндрических соединительных втулок (4), имеющие меньший диаметр, изготовленных из материала с высокой теплопроводностью - алюминия. Непосредственно в нижней части на свободный конец соединительной втулки (4) насажен алюминиевый конусообразный наконечник (5), служащий для утяжеления и придания заостренной формы. Непосредственно в верхней части на свободный конец соединительной втулки (4) насажен корпус держателя (6), выполненный из поликарбоната, имеющий разъем для подключения к контроллеру-логгеру (7). Внутри каждой соединительной втулки (4) выполнен полый продольный канал, через который проходит гибкий электрический провод (8), от которого в центральной части внутренних продольных каналов соединительных втулок (4) отходят датчики измерения температуры (9), каждый из которых заключен в корпус с тремя выводами, имеющие уникальный цифровой код и сообщающиеся по протоколу 1-wire с контроллером-логгером (7). Контроллер-логгер (7) обеспечивает электрическое питание датчиков измерения температуры (9), считывание, хранение, обработку и отображения данных на графическом дисплее (10) в режиме реального времени, оснащен тумблером питания (11) и кнопкой (12) сохранения показаний измерения температур на съемный носитель типа SD. Измерение профиля температур начинается сразу после включения при помощи тумблера питания (11) контроллера-логгера (7). Датчики измерения температуры (9) измеряют температуру одновременно на поверхности бурта; на глубине бурта 350 мм в зоне максимальных температур при пассивном компостировании; на глубине бурта 750 мм и на глубине бурта 1050 мм внутри бурта с целью отслеживания процесса при активном компостировании (в процессе перемешивания, принудительной аэрации). Результаты измерения температур отображаются на графическом дисплее (10) в режиме реального времени. При нажатии кнопки (12) текущие показания сохраняются на съемный носитель информации типа SD. Устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов, удерживали за корпус держателя (6) и помещали вертикально в компостные бурты, в которых оно фиксировалось за счет плотности компоста, таким образом, что непосредственно в верхней части соединительная втулка (4) располагалась на нулевом уровне бурта. Проведены троекратные измерения в бурте без принудительной аэрации; в бурте с аэрацией; в бурте с микробным биопрепаратом и с аэрацией. Результаты измерений приведены в таблицах 1-3.
Таблица 1 - Результат троекратного измерения вертикального профиля температур в бурте №1 (бурт без принудительной аэрации)
| № измерения | Показания датчиков измерения температуры, 0С | |||
| нулевой уровень (поверхность бурта) | 350 мм | 750 мм | 1050 мм | |
| 1 | 27 | 40 | 34 | 21 |
| 2 | 25 | 41 | 27 | 23 |
| 3 | 25 | 35 | 25 | 22 |
| Средняя температура | 26 | 39 | 29 | 22 |
Таблица 2 - Результат троекратного измерения вертикального профиля температур в бурте №2 (бурт с принудительной аэрацией)
| № измерения | Показания датчиков измерения температуры, °С | |||
| нулевой уровень (поверхность бурта) | 350 мм | 750 мм | 1050 мм | |
| 1 | 27 | 42 | 54 | 46 |
| 2 | 30 | 46 | 51 | 50 |
| 3 | 29 | 51 | 57 | 63 |
| Средняя температура | 29 | 46 | 54 | 53 |
Таблица 3 - Результат троекратного измерения вертикального профиля температур в бурте №3 (бурт с микробным биопрепаратом и с принудительной аэрацией)
| № измерения | Показания датчиков измерения температуры, °С | |||
| нулевой уровень (поверхность бурта) | 350 мм | 750 мм | 1050 мм | |
| 1 | 29 | 61 | 69 | 64 |
| 2 | 31 | 56 | 67 | 65 |
| 3 | 36 | 67 | 63 | 68 |
| Средняя температура | 32 | 61 | 66 | 66 |
Список используемых источников:
1. CN207894540. IPC C05F-017/02, G01K-013/10. A thermoprobe for compost monitoring system. Current assignees Hospital Of Hefei Institutes Of Physical Science. Priority data including date 2017CN-U1728257 12.12.2017.
2. CN204373812U. IPC G01K-013/10. Temperature sensing device for detecting temperature change rate of compost. Current assignees Shandong Agricultural University. Application number 2014CN-U822309. Date 2014-12-23.
3. CN207007380U. IPC G01K-013/10. Organic fertilizer temperature -detecting device. Current assignees Gansu Lao Nongtou Fertilizer Industry Development. Priority data including date 2017CN-U998095 2017-08-10.
4. National Engineering Handbook. Part 637. Chapter 2. Composting. Washington, D.C.: U.S., 2010. P. 97.
Claims (4)
1. Устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов, представляющее собой прямой стержень из коррозионно-стойкого материала с низкой теплопроводностью, содержащий последовательно расположенные полые цилиндрические сегменты, соединительные втулки, датчики измерения температур, соединенные гибким электрическим проводом, проходящим внутри сегментов и втулок, сообщающиеся по протоколу 1-wire с контроллером-логгером, который заключен в корпус держателя, и при помощи разъема считывает, сохраняет на съемный носитель информации, обрабатывает и отображает в режиме реального времени на графическом дисплее данные от датчиков измерения температур, и конусообразный наконечник, отличающееся тем, что каждый из датчиков измерения температур имеет уникальный цифровой код, заключен в корпус с тремя выводами и размещен в центральной части внутренних продольных каналов соединительных втулок, выполненных из материала с высокой теплопроводностью, соединяющих между собой корпус держателя, полые последовательно расположенные сегменты: первый- длиной 350 мм, второй - длиной 350 мм, третий - длиной 300 мм и конусообразный наконечник.
2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что контроллер-логгер обеспечивает электрическое питание датчиков измерения температур.
3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что конусообразный наконечник выполнен из того же материала, что и соединительные втулки.
4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что корпус держателя выполнен из того же материала, что и прямой стержень.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU211225U1 true RU211225U1 (ru) | 2022-05-26 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004101263A (ja) * | 2002-09-06 | 2004-04-02 | Kaiyo Denshi Kogyo Kk | 堆肥の醗酵温度検出表示装置 |
| CN207007380U (zh) * | 2017-08-10 | 2018-02-13 | 盐城市乐农环保科技有限公司 | 一种有机肥料温度检测装置 |
| CN108151915A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-06-12 | 郑州轻工业学院 | 一种无线有机废弃物堆肥温度智能检测装置及系统 |
| CN207894540U (zh) * | 2017-12-12 | 2018-09-21 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 用于堆肥监测系统的测温探针 |
| CN111579128A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-08-25 | 杭州岚达科技有限公司 | 一种堆肥内部温度场监测系统 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004101263A (ja) * | 2002-09-06 | 2004-04-02 | Kaiyo Denshi Kogyo Kk | 堆肥の醗酵温度検出表示装置 |
| CN207007380U (zh) * | 2017-08-10 | 2018-02-13 | 盐城市乐农环保科技有限公司 | 一种有机肥料温度检测装置 |
| CN207894540U (zh) * | 2017-12-12 | 2018-09-21 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 用于堆肥监测系统的测温探针 |
| CN108151915A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-06-12 | 郑州轻工业学院 | 一种无线有机废弃物堆肥温度智能检测装置及系统 |
| CN111579128A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-08-25 | 杭州岚达科技有限公司 | 一种堆肥内部温度场监测系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201707311U (zh) | 堆肥监测装置 | |
| CN107941286A (zh) | 一种便携式田间多参数测量装置 | |
| CN108780055A (zh) | 用于无创根部表型鉴定的方法及设备 | |
| RU211225U1 (ru) | Устройство для измерения вертикального профиля температур в буртах при компостировании органических отходов | |
| GB2457053A (en) | Compost Monitoring Apparatus | |
| WO2016074513A1 (zh) | 一种旋臂式设施作物生物量多传感检测装置及方法 | |
| US3788128A (en) | Humidity indication | |
| CN101968424B (zh) | 一种测定多孔基质空气温湿度及氧气和氨气浓度的检测仪 | |
| CN204556119U (zh) | 一种土壤温度多点测量装置 | |
| CN108303453A (zh) | 同时活体检测水杨酸和吲哚乙酸的传感器及其构建方法 | |
| CN104613864B (zh) | 一种岩体结构面起伏度测量仪及其测量方法 | |
| CN202081106U (zh) | 动物细胞培养状态在线检测装置 | |
| CN214585407U (zh) | 一种土壤环境多要素远程实时监测设备 | |
| McParland et al. | Measurement of larval activity in the Drosophila activity monitor | |
| Sachse et al. | On the use of electrochemical multi-sensors in biologically charged media | |
| RU185072U1 (ru) | Устройство определения влажности почвы | |
| CN213213862U (zh) | 一种农业物联网监测报警系统 | |
| CN211453611U (zh) | 一种即显型土壤养分检测装置 | |
| CN102735817A (zh) | 一种土壤水分检测仪 | |
| CN206920373U (zh) | 一种氮素面源污染监测和数据采集装置 | |
| CN103760202B (zh) | 一种使用制备的电化学传感器对dna碱基同时检测的方法 | |
| CN104282211A (zh) | 数字化化学探究实验系统 | |
| CN207991608U (zh) | 一种小麦田间性状调查用杆 | |
| CN217820369U (zh) | 一种农业生物环境监控装置 | |
| KR100814680B1 (ko) | 휴대형 양액 성분 분석장치 |