RU2177592C2 - Grain parameters control device - Google Patents
Grain parameters control device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2177592C2 RU2177592C2 RU99124422A RU99124422A RU2177592C2 RU 2177592 C2 RU2177592 C2 RU 2177592C2 RU 99124422 A RU99124422 A RU 99124422A RU 99124422 A RU99124422 A RU 99124422A RU 2177592 C2 RU2177592 C2 RU 2177592C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grain
- shafts
- drying chamber
- sections
- temperature
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерений, а именно к устройствам измерения температуры и влажности сыпучих материалов с использованием электрических средств, и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях для измерения параметров зерна и других сыпучих материалов, например, в зерносушилках, бункерах активного вентилирования зерна и т. п. The invention relates to the field of measurements, namely, devices for measuring the temperature and humidity of bulk materials using electrical means, and can be used in agriculture and other industries for measuring parameters of grain and other bulk materials, for example, in grain dryers, bins for active ventilation of grain and etc.
Известно устройство контроля параметров зерна (см. Цветнов С.А. Контроль процесса сушки зерна. - М.: Колос, 1968, с. 74), содержащее датчик температуры и защитный экран, установленные в сушильной камере на месте удаленного из нее подводящего короба. Его наиболее существенным недостатком является низкая точность измерения. Это обусловлено удалением из сушильной камеры подводящего короба, что ведет к существенному нарушению потоков распределения теплоносителя в зоне установки датчика и искажению температурного поля. Кроме того, удаление короба ведет к снижению эффективности использования сушильного объема. По этой причине использование устройства для осуществления многоточечного контроля параметров зерна нецелесообразно. A device for controlling the parameters of grain is known (see S. Tsvetnov, Control of the drying process of grain. - M .: Kolos, 1968, p. 74), containing a temperature sensor and a protective screen installed in the drying chamber in place of the inlet duct removed from it. Its most significant drawback is the low accuracy of the measurement. This is due to the removal of the supply duct from the drying chamber, which leads to a significant violation of the distribution fluids of the coolant in the sensor installation zone and distortion of the temperature field. In addition, the removal of the duct leads to a decrease in the efficiency of using the drying volume. For this reason, the use of a device for multi-point control of grain parameters is impractical.
Известно устройство контроля параметров зерна (см. статью Гуляев Г.А., Цыдендоржиев В. Д. Структура и основные параметры автоматической системы контроля температуры нагрева зерна в шахтной сушилке. Тракторы и сельхозмашины. - 1979. - N 8). В нем N•M датчиков температуры, снабженных защитными экранами, размещены в сушильной камере без удаления коробов. Однако и это устройство имеет недостатки. A device for controlling the parameters of grain is known (see the article Gulyaev GA, Tsydendorzhiev VD. Structure and main parameters of the automatic control system for the temperature of heating grain in a shaft dryer. Tractors and agricultural machines. - 1979. - N 8). In it, N • M temperature sensors equipped with protective shields are placed in the drying chamber without removing boxes. However, this device also has disadvantages.
1. Установка непроницаемых перегородок ведет к устойчивому нарушению (искажению по сравнению с реальным) потоков теплоносителя в зонах установки датчиков температуры. Это вызывает искажение температурного поля и отражается на показаниях датчиков. 1. Installation of impermeable partitions leads to a stable violation (distortion compared to real) of the coolant flows in the areas where temperature sensors are installed. This causes a distortion of the temperature field and is reflected in the readings of the sensors.
2. Датчики температуры в известном устройстве защищены от действия теплоносителя вертикальными непроницаемыми перегородками с четырех сторон. Однако это не защищает их полностью от действия теплоносителя, так как при любой схеме продувки зерна (расположении подводящих и отводящих теплоноситель коробов) в сушильной камере создается разность давлений между нижними и верхними рядами коробов, что побуждает движение теплоносителя в вертикальном направлении и влияет на показания датчиков. 2. The temperature sensors in the known device are protected from the action of the coolant by vertical impermeable partitions on four sides. However, this does not protect them completely from the action of the coolant, since with any grain purging scheme (arrangement of supply and exhaust ducts of the ducts), a pressure difference is created in the drying chamber between the lower and upper rows of ducts, which stimulates the movement of the coolant in the vertical direction and affects the readings of the sensors .
3. Конструктивное исполнение защитных экранов в известном устройстве не исключает возможности их засорения крупными растительными остатками, присутствующими в обрабатываемом зерновом ворохе. Это может приводить к длительным нарушениям работы датчиков температуры зерна. В результате чего создаются условия к выбору (сушильщиком или системой регулирования) неоптимальных режимов сушки, что может привести, например, к снижению качественных показателей зерна. Вместе с тем очистить устройство от засорения невозможно без остановки технологического процесса. Это снижает надежность устройства и удорожает его эксплуатацию. 3. The design of the protective screens in the known device does not exclude the possibility of clogging them with large plant residues present in the processed grain heap. This can lead to long-term malfunctions of the grain temperature sensors. As a result, conditions are created for the selection (by a dryer or regulation system) of non-optimal drying modes, which can lead, for example, to a decrease in the quality of grain. However, it is impossible to clean the device from clogging without stopping the process. This reduces the reliability of the device and increases the cost of its operation.
4. Известное устройство хотя и может быть применено с установками других конструкций и другим типом зернового слоя (например, в установках с кипящим слоем), однако показатели точности измерения параметров зерна в них будут еще ниже, например, из-за более сильного влияния теплоносителя на показания датчика температуры. Это ограничивает область применения известного устройства. 4. The known device, although it can be used with installations of other designs and a different type of grain layer (for example, in installations with a fluidized bed), however, the accuracy of measurement of grain parameters in them will be even lower, for example, due to the stronger influence of the coolant on temperature sensor readings. This limits the scope of the known device.
Известно устройство контроля параметров зерна (см. Секанов Ю.П. Влагометрия сельскохозяйственных материалов. - М.: Агропромиздат, 1985. - С. 42, 43, рис. 17, в и г), содержащее проточный влагомер, установленный на выходе из сушильной камеры. Во влагомере осуществляется одновременное измерение влажности и температуры зерна, а также стабилизация плотности подвижного зернового слоя. Это позволяет обеспечить высокую точность измерения влажности зерна в потоке. Однако его существенным недостатком является невозможность точной оценки распределения поля влажностей зерна внутри сушильной камеры. Конструктивное же исполнение устройства затрудняет его размещение и работу внутри сушильной камеры. A device for controlling the parameters of grain is known (see Sekanov, Yu.P. Moisture measurement of agricultural materials. - M .: Agropromizdat, 1985. - P. 42, 43, Fig. 17, c and d) containing a flow hydrometer installed at the outlet of the dryer cameras. In the moisture meter, the moisture and temperature of the grain are measured simultaneously, as well as the density of the moving grain layer is stabilized. This allows for high accuracy in measuring grain moisture in the stream. However, its significant drawback is the inability to accurately assess the distribution of the grain moisture field inside the drying chamber. The design of the device makes it difficult to place and work inside the drying chamber.
Известно устройство контроля параметров зерна (см. Секанов Ю.П Влагометрия сельскохозяйственных материалов. - М.: Агропромиздат, 1985. - С. 42. 43, рис. 17, а), содержащее N датчиков влажности зерна, установленных внутри сушильной камеры. Однако его недостатком также является низкая точность оценки поля влажностей зерна. A device for controlling grain parameters is known (see Sekanov, Yu.P. Moisture measurement of agricultural materials. - M .: Agropromizdat, 1985. - P. 42. 43, Fig. 17, a) containing N grain moisture sensors installed inside the drying chamber. However, its disadvantage is also the low accuracy of estimating the grain moisture field.
Это объясняется отсутствием в устройстве стабилизации плотности подвижного зернового слоя. Поскольку скорость перемещения зерна по сушилке (оно движется под действием гравитационных сил) может быть установлена различной в зависимости от режимов сушки и начальной влажности зерна, поэтому плотность зернового слоя является величиной переменной (зависящей от скорости движения и влажности вороха), что отражается на показаниях датчиков влажности. This is due to the absence in the device for stabilizing the density of the moving grain layer. Since the speed of movement of grain through the dryer (it moves under the influence of gravitational forces) can be set different depending on the drying conditions and the initial moisture content of the grain, therefore, the density of the grain layer is a variable (depending on the speed and humidity of the heap), which is reflected in the readings of the sensors humidity.
В устройстве невозможна точная оценка распределения поля влажностей зерна вдоль коробов, т.к. конструктивное исполнение датчиков (одна пластина конденсатора на всю длину короба) позволяет оценить лишь средние значения поля влажностей по длине N коробов сушильной камеры. In the device, it is impossible to accurately assess the distribution of the moisture field of grain along the boxes, because the design of the sensors (one capacitor plate for the entire length of the duct) allows us to estimate only the average values of the humidity field along the length N of the ducts of the drying chamber.
Известное устройство хотя и может быть применено с установками других конструкций и другим типом зернового слоя (например, в установках с кипящим слоем), однако показатели точности измерения параметров зерна в них будут еще ниже, например, из-за более сильного влияния изменений плотности кипящего слоя на показания датчика влажности. Это ограничивает область применения известного устройства. Although the known device can be used with installations of other designs and with a different type of grain layer (for example, in installations with a fluidized bed), however, the accuracy of measurement of grain parameters in them will be even lower, for example, due to the stronger influence of changes in the density of the fluidized bed on the readings of the humidity sensor. This limits the scope of the known device.
Наиболее близким по сущности к предлагаемому является устройство контроля параметров зерна (см. Цветнов С.А. Контроль процесса сушки зерна. - М.: Колос, 1968, с. 72, 73) - прототип. Оно содержит девять датчиков температуры и устройство защиты от действия потоков теплоносителя. Устройство защиты выполнено в виде трех полых валов из теплоизоляционного материала, в каждом из которых выполнена продольная щель (заборное окно) и установлено по три датчика температуры. Датчики подключены к измерительному устройству, а валы размещены в нижнем горизонтальном сечении сушильной камеры, закреплены на ее противоположных стенках посредством подшипниковых узлов и соединены с реверсивным электродвигателем. На время замера, определяемого реле времени, валы поворачивают заборными окнами вверх. После замера их поворачивают окнами вниз для высыпания зерна из полости вала через окна. The closest to the essence of the proposed device is the control of grain parameters (see. Tsvetnov SA Control of the drying process of grain. - M .: Kolos, 1968, p. 72, 73) - prototype. It contains nine temperature sensors and a protection device against the action of coolant flows. The protection device is made in the form of three hollow shafts of heat-insulating material, in each of which a longitudinal slot (intake window) is made and three temperature sensors are installed. The sensors are connected to the measuring device, and the shafts are placed in the lower horizontal section of the drying chamber, mounted on its opposite walls by means of bearing assemblies and connected to a reversible electric motor. At the time of measurement, determined by the time relay, the shafts are turned upward by the intake windows. After measurement, they are turned windows down to pour out the grain from the cavity of the shaft through the window.
Недостатками известного устройства являются:
1. Известное устройство не позволяет вести контроль температуры зерна в вертикальных сечениях сушильной камеры. Между тем эта информация может быть необходимой, например, при зонном способе управления температурой теплоносителя. Кроме того, в ряде случаев нагрев зерна в вертикальных сечениях может превысить допустимые значения, например в случае зависания зерна между коробами (аварийная ситуация), в этом случае своевременное обнаружение зон перегрева зерна становится важным.The disadvantages of the known device are:
1. The known device does not allow to control the temperature of the grain in vertical sections of the drying chamber. Meanwhile, this information may be necessary, for example, with the zone method of controlling the temperature of the coolant. In addition, in some cases, the heating of grain in vertical sections can exceed acceptable values, for example, in the case of grain hanging between the boxes (emergency), in this case, timely detection of zones of grain overheating becomes important.
2. В известном устройстве контроль температуры осуществляется лишь в девяти точках нижнего горизонтального сечения сушильной камеры. Это ведет к недостаточно точной оценке температурного поля в сечении. Возможные ошибки в оценке температуры зерна не позволяют сушильщику вести сушку с максимально возможной производительностью, либо ведут к перегреву зерна и снижению его качественных показателей. Учитывая то, что количество коробов в горизонтальном сечении сушильной камеры в несколько раз превышает количество датчиков (их всего три), расположенных по ее ширине, в устройстве сохраняется возможность перегрева зерна в неконтролируемых зонах сечения. Так, например, в случае зависания зерна между коробами (аварийная ситуация). 2. In the known device, temperature control is carried out only at nine points of the lower horizontal section of the drying chamber. This leads to an insufficiently accurate estimate of the temperature field in the cross section. Possible errors in assessing the temperature of the grain do not allow the dryer to dry at the maximum possible productivity, or lead to overheating of the grain and a decrease in its quality indicators. Considering that the number of baskets in the horizontal section of the drying chamber is several times higher than the number of sensors (there are only three) located along its width, the device still allows the grain to overheat in uncontrolled section zones. So, for example, in the case of freezing of grain between the boxes (emergency).
3. В устройстве определена лишь продолжительность замера параметров зерна (например, 2, 3 мин), а интервалы между замерами не определены. Вместе с тем, если их продолжительность будет мала, то зерно не будет успевать освобождать полость вала, что будет приводить к влиянию остатков зерна на показания датчиков. Если же интервалы будут слишком велики, то редкими будут замеры параметров зерна, это также ведет к низкой точности оценки температурного поля зерна, которое является переменным не только в пространстве (в горизонтальном сечении), но и во времени. Для осуществления наиболее точных измерений интервал между замерами должен быть равен времени освобождения полости вала от зерна. Это время определяется скоростью перемещения слоя зерна по сушильной камере и задается скоростью работы ее выпускного аппарата. В устройстве отсутствует связь между приводом датчиков и приводом выпускного аппарата. 3. The device determines only the duration of the measurement of grain parameters (for example, 2, 3 minutes), and the intervals between measurements are not defined. At the same time, if their duration is short, then the grain will not have time to release the shaft cavity, which will lead to the influence of grain residues on the readings of the sensors. If the intervals are too long, measurements of grain parameters will be rare, this also leads to low accuracy in estimating the temperature field of the grain, which is variable not only in space (in horizontal section), but also in time. For the most accurate measurements, the interval between measurements should be equal to the time of the release of the shaft cavity from the grain. This time is determined by the speed of movement of the grain layer through the drying chamber and is set by the speed of its exhaust apparatus. The device does not have a connection between the drive of the sensors and the drive of the exhaust apparatus.
4. В известном устройстве отсутствуют датчики влажности, что не позволяет использовать его для контроля влажности зерна. 4. In the known device there are no moisture sensors, which does not allow to use it to control the moisture content of grain.
5. Известное устройство не приспособлено для использования его в качестве N•M•K -точечного пробоотборника. Во-первых, оно выполнено стационарным при помощи трудно разборных соединений. Во-вторых, ограничено количество сечений сушильной камеры, в которых оно размещается. В-третьих, полости валов не разделены по длине на N секций. Это ограничивает возможности использования лабораторного экспресс-анализа по оценке качественных и количественных характеристик зерна (состояние клейковины, влажность и т.п.) для оперативного корректирования процесса сушки. Ошибки в выборе режимов могут приводить, например, к снижению показателей качества обрабатываемого зерна. Невозможность отбора проб ограничивает функциональные возможности известного устройства. 5. The known device is not suitable for use as an N • M • K-point sampler. Firstly, it is made stationary with the help of difficult collapsible joints. Secondly, the number of sections of the drying chamber in which it is placed is limited. Thirdly, the shaft cavities are not divided in length into N sections. This limits the possibility of using laboratory rapid analysis to assess the qualitative and quantitative characteristics of grain (gluten state, moisture, etc.) for the operational adjustment of the drying process. Errors in the choice of modes can lead, for example, to a decrease in the quality indicators of the processed grain. The inability to take samples limits the functionality of the known device.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение точности контроля параметров зерна. The aim of the invention is to expand the functionality of the device and improve the accuracy of control of grain parameters.
Указанная цель достигается тем, что в устройстве контроля параметров зерна количество валов увеличено до M•K штук, валы установлены в K горизонтальных сечениях сушильной камеры, закреплены на стенках (например, противоположных) сушильной камеры посредством подшипниковых узлов с разъемными подшипниками, соединены, например, через передаточный механизм и электромагнитную муфту с приводом выпускного аппарата, и каждый из них N+1 перегородкой (например, из теплоизоляционного материала) разделен на N секций, в которых установлены соответственно по одному датчику температуры и влажности зерна, подключенных через блок коммутации к измерительному устройству, в свою очередь электромагнитная муфта f подключена ко второму выходу реле времени. This goal is achieved by the fact that in the grain parameter control device the number of shafts is increased to M • K pieces, the shafts are installed in K horizontal sections of the drying chamber, mounted on the walls (for example, opposite) of the drying chamber by means of bearing assemblies with separable bearings, connected, for example, through the transmission mechanism and the electromagnetic clutch with the drive of the exhaust apparatus, and each of them is N + 1 partitioned (for example, from heat-insulating material) is divided into N sections in which are installed respectively but according to one sensor of temperature and humidity of the grain, connected through the switching unit to the measuring device, in turn, the electromagnetic coupling f is connected to the second output of the time relay.
Таким образом, введение в устройство датчиков влажности позволяет использовать его в качестве многоточечного влагомера. Thus, the introduction of humidity sensors into the device allows it to be used as a multi-point moisture meter.
Введение дополнительных датчиков и размещение их в K горизонтальных сечениях сушильной камеры позволяет точнее контролировать распределение полей температур и влажностей зерна в ее горизонтальных и вертикальных сечениях. The introduction of additional sensors and their placement in the K horizontal sections of the drying chamber allows more precise control of the distribution of temperature fields and grain humidity in its horizontal and vertical sections.
Введение связи привода датчиков с приводом выпускного аппарата позволяет с максимально возможной частотой осуществлять замеры параметров зерна. Этим достигается повышение точности изменения полей температур и влажностей зерна во времени. The introduction of the connection of the sensor drive with the drive of the exhaust apparatus allows to measure grain parameters with the highest possible frequency. This increases the accuracy of changes in temperature fields and grain moisture over time.
Крепление валов к стенкам сушильной камеры при помощи легко разъемных соединений и разделение их полостей перегородками на N секций позволяет использовать устройство в качестве N•M•K-точечного пробоотборника. Использование легко разъемных соединений позволяет осуществлять быстрое и легкое извлечение пробоотборника из сушильной камеры, а его разделение на секции позволяет четко разделять пробы между собой. Это позволяет оперативно выполнять экспресс-анализ проб зерна по определению его качественных характеристик (влажность, состояние клейковины и т.п.). В случае отклонения качественных показателей от требуемых значений возможно своевременное корректирование режимов сушки. Это позволяет повысить точность их поддержания и добиться высокого качества высушенного зерна. Fastening the shafts to the walls of the drying chamber using easily detachable joints and dividing their cavities with partitions into N sections allows you to use the device as an N • M • K-point sampler. The use of easily detachable connections allows for quick and easy removal of the sampler from the drying chamber, and its division into sections allows you to clearly separate the samples among themselves. This allows you to quickly perform express analysis of grain samples to determine its quality characteristics (moisture, gluten, etc.). In case of deviation of the quality indicators from the required values, timely correction of the drying modes is possible. This improves the accuracy of their maintenance and to achieve high quality dried grain.
Кроме того, возможность быстрого извлечения устройства из сушильной камеры может потребоваться в случаях его засорения крупными растительными остатками. В этом случае без остановки технологического процесса (в отличие от прототипа) можно будет очистить датчики и, таким образом, устранить сбой в их работе. Этим достигается более высокая надежность устройства и простота эксплуатации. In addition, the ability to quickly remove the device from the drying chamber may be required in cases of clogging with large plant debris. In this case, without stopping the process (unlike the prototype), it will be possible to clean the sensors and, thus, eliminate the malfunction in their work. This ensures higher reliability of the device and ease of operation.
Таким образом, одновременное использование устройства в качестве защиты датчиков от действия теплоносителя и пробоотборника позволяет не только достигнуть его простоты (т.к. не требуются дополнительные пробоотборники по сравнению с прототипом), но и расширить его функциональные возможности. Thus, the simultaneous use of the device as a protection of the sensors from the action of the coolant and the sampler allows not only to achieve its simplicity (since additional samplers are not required in comparison with the prototype), but also to expand its functionality.
Одновременное размещение в зоне измерений датчиков температуры и влажности зерна, а также конструктивное исполнение и работа устройства позволяют осуществлять измерение влажности зерна внутри сушильной камеры с высокой точностью. Это объясняется тем, что, во-первых, показания датчика температуры могут использоваться для корректировки показаний датчика влажности (температурная компенсация измерений), во-вторых, измерения влажности осуществляются в неподвижном зерновом слое, чем достигается стабилизация его плотности (по сравнению с движущимся слоем). The simultaneous placement in the measurement zone of grain temperature and humidity sensors, as well as the design and operation of the device, make it possible to measure grain moisture inside the drying chamber with high accuracy. This is because, firstly, the temperature sensor can be used to correct the humidity sensor (temperature compensation of measurements), and secondly, humidity measurements are carried out in a fixed grain layer, thereby stabilizing its density (compared to a moving layer) .
Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет более точных оценок полей температур и влажностей зерна, а также оперативных оценок его качественных показателей возможно более точное поддержание режимов сушки. За счет этого может быть увеличена производительность сушилки и достигнуто высокое качество высушенного зерна. Thus, in the proposed device due to more accurate estimates of the temperature fields and humidity of the grain, as well as operational estimates of its quality indicators, it is possible to more accurately maintain the drying regimes. Due to this, the productivity of the dryer can be increased and a high quality of dried grain can be achieved.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом. The proposed device is illustrated in the drawing.
Устройство содержит сушильную камеру 1, снабженную выпускным аппаратом 2 и электроприводом 3 для приведения его в действие. В K горизонтальных сечениях сушильной камеры размещены M•K штук полых валов 4 (на чертеже изображен один из них). Валы закреплены на стенках сушильной камеры посредством подшипниковых узлов с разъемными подшипниками 5 и соединены с приводом 3 выпускного аппарата 2, например, через передаточный механизм 6 и электромагнитную муфту 7. Каждый из M•K полых валов 4 N+1 перегородками 8 разделен на N секций, в каждой из которых выполнена продольная щель (заборное окно) 9 и установлены по одному датчику температуры 10 и влажности 11 зерна. Все датчики подключены через блок коммутации 12 к измерительному устройству 13. В свою очередь реле времени 14 входом подключено к блоку коммутации 12, а выходами к электромагнитной муфте 7 и измерительному устройству 13. The device comprises a drying chamber 1, equipped with an exhaust apparatus 2 and an electric drive 3 to bring it into action. M • K pieces of hollow shafts 4 are placed in the K horizontal sections of the drying chamber (one of them is shown in the drawing). The shafts are mounted on the walls of the drying chamber by means of bearing units with separable bearings 5 and are connected to the drive 3 of the exhaust apparatus 2, for example, via a transmission mechanism 6 and an electromagnetic clutch 7. Each of the M • K hollow shafts 4 N + 1 with partition walls 8 is divided into N sections , in each of which a longitudinal slot (intake window) 9 is made and one sensor of temperature 10 and humidity 11 of grain is installed. All sensors are connected via a switching unit 12 to the measuring device 13. In turn, the time relay 14 is connected by an input to the switching unit 12, and by outputs to an electromagnetic clutch 7 and a measuring device 13.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Подвергающееся сушке зерно движется по сушильной камере 1 сверху вниз под действием гравитационных сил. Скорость перемещения зерна определяется скоростью работы привода 3 выпускного аппарата 2. Значения температур и влажностей зерна измеряются соответствующими датчиками температуры 10 и влажности 11. Их сигналы через блок коммутации 12 поступают в измерительное устройство 13. Grain being dried moves through the drying chamber 1 from top to bottom under the influence of gravitational forces. The speed of grain movement is determined by the speed of the drive 3 of the exhaust apparatus 2. The temperature and humidity of the grain are measured by the corresponding sensors of temperature 10 and humidity 11. Their signals through the switching unit 12 are received in the measuring device 13.
Для осуществления измерений полые валы 4 поворачивают так, чтобы их продольные щели 9 (заборные окна) находились вверху. При этом зерно заполняет полости валов (измерительных секций) и вступает в контакт с поверхностями датчиков 10 и 11. Продолжительность измерения выбирается с учетом инерционности датчиков 10 и 11 и задается соответствующей настройкой реле времени 14. На время измерения реле 14 подает сигналы в электромагнитную муфту 7 для отсоединения валов 4 от привода 3 выпускного аппарата 2 и в измерительное устройство 13 для инициирования считывания показаний с датчиков 10 и 11. Таким образом, на протяжении времени измерения параметров зерна полые валы 4 находятся в неподвижном состоянии, при этом стенки его измерительных секций защищают датчики от действия теплоносителя с пяти сторон. For measurements, the hollow shafts 4 are rotated so that their longitudinal slots 9 (intake windows) are at the top. In this case, the grain fills the cavities of the shafts (measuring sections) and comes into contact with the surfaces of the sensors 10 and 11. The duration of the measurement is selected taking into account the inertia of the sensors 10 and 11 and is set by the corresponding setting of the time relay 14. During the measurement, the relay 14 sends signals to the electromagnetic clutch 7 to disconnect the shafts 4 from the drive 3 of the exhaust apparatus 2 and to the measuring device 13 to initiate the reading of readings from the sensors 10 and 11. Thus, during the time of measuring the parameters of the grain, the hollow shafts 4 are stationary, while the walls of its measuring sections protect the sensors from the action of the coolant from five sides.
По истечении времени измерения от реле 14 поступают сигналы в измерительное устройство 13 с целью прекращения считывания показаний датчиков 10 и 11 и в электромагнитную муфту 7 для соединения привода 3 выпускного аппарата с валами 4. При этом с помощью электромагнитной муфты 7 и передаточного механизма 6 осуществляется быстрый поворот валов 4 заборными окнами 9 вниз и удержание их в таком положении в течение всего интервала между замерами. Это может быть достигнуто, например, путем использования механизма кулачкового типа в составе передаточного механизма 6, при этом положение вала 4 будет определяться соответствующим профилем кулачка. Продолжительность нахождения валов 4 в таком положении определяется минимальным временем, необходимым для полного высыпания зерна из его полостей (из измерительных секций). Поскольку скорость перемещения зерна по сушильной камере, а следовательно, и продолжительность высыпания зерна из измерительных секций определяются скоростью работы привода 3 выпускного аппарата, то очевидно, что выбор соответствующего передаточного отношения механизма 6 обеспечит заданный интервал времени на высыпание зерна из измерительных секций. Таким образом, интервал между замерами параметров зерна задается автоматически в зависимости от скорости работы выпускного аппарата 2 и он больше, если выпускной аппарат работает медленнее, и, наоборот, меньше, если выпускной аппарат работает быстрее. After the measurement time has passed, signals from the relay 14 are transmitted to the measuring device 13 to stop reading the readings of the sensors 10 and 11 and to the electromagnetic clutch 7 for connecting the drive 3 of the exhaust apparatus to the shafts 4. In this case, using the electromagnetic clutch 7 and the transmission mechanism 6, fast turning the shafts 4 with the intake windows 9 downward and keeping them in this position for the entire interval between measurements. This can be achieved, for example, by using a cam type mechanism as part of the gear 6, while the position of the shaft 4 will be determined by the corresponding cam profile. The length of time the shafts 4 are in this position is determined by the minimum time necessary for the complete precipitation of grain from its cavities (from the measuring sections). Since the speed of movement of grain through the drying chamber, and therefore the duration of the precipitation of grain from the measuring sections, is determined by the speed of the drive 3 of the exhaust apparatus, it is obvious that the choice of the appropriate gear ratio of the mechanism 6 will provide a predetermined time interval for the precipitation of grain from the measuring sections. Thus, the interval between measurements of grain parameters is set automatically depending on the speed of the exhaust apparatus 2 and it is longer if the exhaust apparatus is slower, and, conversely, less if the exhaust apparatus is faster.
Дальнейшая работа привода валов 4 (после высыпания зерна из полостей измерительных секций) заключается в быстром повороте их заборными окнами 9 вверх. С этого момента сигнал от блока коммутации 12 поступает в реле времени 14, реле через свои связи вновь отсоединяет валы 4 от привода 3 выпускного аппарата и инициирует работу измерительного устройства 13. Таким образом начинается новый цикл измерения параметров зерна. Further work of the drive shafts 4 (after pouring grain from the cavities of the measuring sections) is to quickly turn them with the intake windows 9 up. From this moment, the signal from the switching unit 12 enters the time relay 14, the relay again disconnects the shafts 4 from the drive 3 of the exhaust apparatus through its connections and initiates the operation of the measuring device 13. Thus, a new cycle of measuring grain parameters begins.
В случае необходимости осуществления отбора проб зерна соответствующий вал 4 извлекается из сушильной камеры 1 и взятые из его секций пробы отправляются в лабораторию, а вал устанавливается на свое место. Крепление валов 4 к стенкам сушильной камеры 1 посредством легко разъемных соединений 5 позволяет выполнять операцию по отбору проб легко и быстро. Результаты экспресс-анализа качественных характеристик зерна, полученные в лаборатории, могут использоваться оператором как для корректирования режимов сушки, так и для уточнения настроек соответствующих датчиков. Кроме того, необходимость быстрого извлечения валов из сушильной камеры 1 может потребоваться в случае устойчивого засорения его измерительных секций крупными растительными остатками, что ведет к устойчивому нарушению работы датчиков 10 и 11. If it is necessary to take grain samples, the corresponding shaft 4 is removed from the drying chamber 1 and the samples taken from its sections are sent to the laboratory, and the shaft is installed in its place. The fastening of the shafts 4 to the walls of the drying chamber 1 by means of easily detachable connections 5 allows the operation to take samples easily and quickly. The results of the express analysis of the qualitative characteristics of grain obtained in the laboratory can be used by the operator both to adjust the drying conditions and to refine the settings of the corresponding sensors. In addition, the need for rapid removal of the shafts from the drying chamber 1 may be required in the event of a stable clogging of its measuring sections with large plant residues, which leads to a stable disruption of the sensors 10 and 11.
Таким образом, в предлагаемом устройстве предусматривается возможность измерения температуры, влажности и одновременно отбора проб зерна в N•M•K точках сушильной камеры, расположенных в ее горизонтальных и вертикальных сечениях. Это позволяет с высокой точностью контролировать пространственное распределение полей температур и влажностей зерна внутри сушильной камеры, а также (по результатам обработки проб) оценивать качество проведения процесса. Thus, the proposed device provides for the possibility of measuring temperature, humidity and at the same time taking grain samples at N • M • K points of the drying chamber located in its horizontal and vertical sections. This allows you to accurately control the spatial distribution of the temperature and humidity fields of grain inside the drying chamber, and also (according to the results of processing samples) to evaluate the quality of the process.
Введение связи валов 4 (например, через передаточный механизм 6 и электромагнитную муфту 7) с приводом 3 выпускного аппарата 2, а также выбор оптимального передаточного отношения передаточного механизма 6 позволяют автоматически (на любых режимах) обеспечивать максимально возможную частоту замеров параметров зерна. Это позволяет с высокой точностью контролировать изменение полей температур и влажностей зерна во времени. The introduction of the connection of the shafts 4 (for example, through the transmission mechanism 6 and the electromagnetic clutch 7) with the drive 3 of the exhaust device 2, as well as the choice of the optimal gear ratio of the transmission mechanism 6, allow automatically (in any modes) to provide the maximum possible frequency of measurements of grain parameters. This allows you to accurately control the change in temperature fields and grain moisture over time.
Вместе с тем связь валов 4 с приводом 3 может быть выполнена не только механической, но и другими способами, например, электрическая связь. Причем способы конкретной реализации как механической связи, так и других видов связей могут быть разнообразными. Независимо от выбора и реализации связи существенным является лишь сохранение определенного алгоритма работы измерительных секций валов 4. However, the connection of the shafts 4 with the drive 3 can be performed not only mechanical, but also in other ways, for example, electrical connection. Moreover, methods for the specific implementation of both mechanical bonds and other types of bonds can be varied. Regardless of the choice and implementation of communication, it is essential only to maintain a certain algorithm for the operation of the measuring sections of the shafts 4.
Повышенная точность измерения параметров зерна достигается установкой датчиков 10 и 11 внутри измерительных секций валов 4, при этом стенки измерительных секций с пяти сторон защищают датчики от действия теплоносителя, что полностью исключает его движение в зоне установки датчиков. The increased accuracy of measuring grain parameters is achieved by installing sensors 10 and 11 inside the measuring sections of the shafts 4, while the walls of the measuring sections protect the sensors from the action of the coolant on five sides, which completely excludes its movement in the sensor installation area.
За счет одновременного размещения датчиков температуры 10 и влажности 11 зерна в зоне измерений (в измерительной секции вала 4), а также специальной конструкции и примененного алгоритма работы измерительных секций достигается высокая точность измерения влажности зерна внутри сушильной камеры 1. Это объясняется тем, что, во-первых, показания датчика температуры могут использоваться для корректировки показаний датчика влажности (температурная компенсация измерений), во-вторых, измерения влажности осуществляются в неподвижном зерновом слое, чем достигается стабилизация его плотности (по сравнению с движущимся слоем). Due to the simultaneous placement of the temperature sensors 10 and humidity 11 of the grain in the measurement zone (in the measuring section of the shaft 4), as well as the special design and the applied algorithm of the measuring sections, high accuracy of measuring the moisture content of the grain inside the drying chamber 1. This is due to the fact that, in firstly, the temperature sensor can be used to correct the readings of the humidity sensor (temperature compensation of measurements), and secondly, humidity measurements are carried out in a fixed grain layer Than its density stabilization is achieved (as compared with a moving bed).
Материал стенок измерительных секций (то есть материал вала 4 и перегородок 8) выбирается, например, с незначительным коэффициентом теплопроводности, это позволяет уменьшить влияние теплопередачи через стенки секций на показания датчиков температуры 10. С точки зрения минимальной погрешности показаний датчиков влажности 11 могут предъявляться дополнительные требования к материалу стенок измерительных секций. Так в случае применения кондуктометрического способа измерения влажности дополнительным может служить требование минимальной электропроводности стенок, в случае применения диэлькометрического способа - требование минимальной электропроводности и диэлектрической проницаемости стенок, при выборе акустического метода дополнительных требований не выдвигается. The material of the walls of the measuring sections (i.e., the material of the shaft 4 and partitions 8) is selected, for example, with an insignificant coefficient of thermal conductivity, this reduces the influence of heat transfer through the walls of the sections on the readings of temperature sensors 10. From the point of view of the minimum error in the readings of humidity sensors 11, additional requirements may be imposed to the material of the walls of the measuring sections. So, in the case of applying the conductometric method for measuring humidity, the requirement of minimum electrical conductivity of the walls may serve as additional; in the case of applying the dielectric method, the requirement of minimum electrical conductivity and dielectric constant of the walls, when choosing the acoustic method, additional requirements are not advanced.
Крепление валов 4 к стенкам сушильной камеры 1 при помощи легко разборных соединений 5 и разделение их полостей перегородками 8 на N секций позволяет использовать устройство в качестве N•M•K-точечного пробоотборника. Использование легко разборных соединений 5 позволяет осуществлять быстрое и легкое извлечение пробоотборника из сушильной камеры 1, а его разделение на секции позволяет четко разделять пробы между собой. Это позволяет оперативно выполнять отбор проб зерна с целью определения его качественных характеристик (влажность, состояние клейковины и т.п.). В случае отклонения показателей от требуемых значений возможно своевременное корректирование режимов сушки. Это позволяет повысить точность их поддержания и добиться высокого качества высушенного зерна. Mounting the shafts 4 to the walls of the drying chamber 1 using easily collapsible joints 5 and dividing their cavities by partitions 8 into N sections allows the device to be used as an N • M • K-point sampler. The use of easily collapsible compounds 5 allows for quick and easy removal of the sampler from the drying chamber 1, and its division into sections allows you to clearly separate the samples from each other. This allows you to quickly perform sampling of grain in order to determine its qualitative characteristics (moisture, gluten, etc.). In case of deviation of indicators from the required values, timely adjustment of the drying modes is possible. This improves the accuracy of their maintenance and to achieve high quality dried grain.
Кроме того, возможность быстрого извлечения валов 4 из сушильной камеры позволяет без прерывания технологического процесса очищать датчики 10 и 11 в случае их засорения. Этим достигается более высокая технологическая надежность устройства и простота эксплуатации. In addition, the ability to quickly remove the shafts 4 from the drying chamber allows you to clean the sensors 10 and 11 in the event of clogging without interrupting the process. This achieves a higher technological reliability of the device and ease of operation.
Одновременное использование валов 4 в качестве защиты датчиков 10 и 11 от действия теплоносителя и пробоотборников зерна расширяет функциональные возможности устройства. The simultaneous use of shafts 4 as protection for sensors 10 and 11 from the action of the coolant and grain samplers expands the functionality of the device.
Возможно применение предлагаемого устройства не только в сушилках шахтного типа (как в прототипе), но и в сушилках других конструкций и другим типом зернового слоя. Например, возможно его применение во всех типах сушилок с гравитационно движущимся слоем, таких как колонковые, бункерные, жалюзийные и т.п. Возможно применение устройства в сушилках с движущимся плотным слоем, например конвейерных, в этом случае измерительные секции валов 4 могут устанавливаться, например, в зонах пересыпания зерна с конвейера на конвейер, а также на входе и выходе сушильной камеры. Наконец, возможно использование устройства в сушилках с плотным неподвижным слоем (напольные, ромбические, треугольные и т. п.), в сушилках с псевдоожиженным и кипящим слоем. Однако работа устройства в таких сушилках будет сопряжена с циклическими извлечениями вала 4 из сушильной камеры после выполнения каждого очередного замера параметров зерна, что необходимо для опорожнения полостей его измерительных секций. Применение устройства возможно также для экспресс-контроля параметров зерна при его хранении в закромах. It is possible to use the proposed device not only in shaft-type dryers (as in the prototype), but also in dryers of other designs and with another type of grain layer. For example, it can be used in all types of dryers with a gravitationally moving layer, such as core, bunker, louvre, etc. It is possible to use the device in dryers with a moving dense layer, for example conveyor, in this case, the measuring sections of the shafts 4 can be installed, for example, in zones of pouring grain from the conveyor to the conveyor, as well as at the entrance and exit of the drying chamber. Finally, it is possible to use the device in dryers with a dense fixed bed (floor, rhombic, triangular, etc.), in dryers with a fluidized and fluidized bed. However, the operation of the device in such dryers will be associated with cyclic extracts of the shaft 4 from the drying chamber after each subsequent measurement of the grain parameters, which is necessary to empty the cavities of its measuring sections. The use of the device is also possible for express control of grain parameters during storage in bins.
Применение устройства с другими типами сушилок может потребовать закрепления валов 4 не только на противоположных стенках сушильной камеры (как в прототипе), но и других конструктивных решений. Так, например, может использоваться консольное закрепление вала лишь на одной стенке сушильной камеры или крепление на специально установленных перегородках и т.п. Однако все различные способы крепления должны обеспечивать возможность быстрого и легкого извлечения вала 4 из сушильной камеры. The use of the device with other types of dryers may require fixing the shafts 4 not only on opposite walls of the drying chamber (as in the prototype), but also other structural solutions. So, for example, a cantilever shaft fastening can be used only on one wall of the drying chamber or fastening on specially installed partitions, etc. However, all of the various mounting methods must allow quick and easy removal of the shaft 4 from the drying chamber.
Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет более точных оценок полей температур и влажностей зерна, а также оперативных оценок его качественных показателей возможно более точное поддержание режимов сушки. За счет этого может быть увеличена производительность сушилки и достигнуто высокое качество высушенного зерна. Thus, in the proposed device due to more accurate estimates of the temperature fields and humidity of the grain, as well as operational estimates of its quality indicators, it is possible to more accurately maintain the drying regimes. Due to this, the productivity of the dryer can be increased and a high quality of dried grain can be achieved.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99124422A RU2177592C2 (en) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Grain parameters control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99124422A RU2177592C2 (en) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Grain parameters control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99124422A RU99124422A (en) | 2001-09-10 |
| RU2177592C2 true RU2177592C2 (en) | 2001-12-27 |
Family
ID=20227166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99124422A RU2177592C2 (en) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | Grain parameters control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2177592C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111536791A (en) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 徐州泰瑞仪器设备有限公司 | Automatic control method for material drying state |
-
1999
- 1999-11-22 RU RU99124422A patent/RU2177592C2/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111536791A (en) * | 2020-05-14 | 2020-08-14 | 徐州泰瑞仪器设备有限公司 | Automatic control method for material drying state |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4750273A (en) | Computer controlled grain drying | |
| US8568568B2 (en) | Leveling apparatus for and method of filling an oven chamber of a coke-oven battery | |
| US4971077A (en) | On-line tobacco evaluation system and method | |
| JP2001517146A (en) | By measuring the humidity of the product, a method for monitoring and / or controlling and regulating the granulation-, agglomeration-, instant production-, coating-and drying process processing in the vortex fluid layer or mobile injection body, and Air engineering equipment for performing the method | |
| US10189054B2 (en) | Deviation handling apparatus and deviation handling method | |
| EA000268B1 (en) | Apparatus for drying of timber | |
| EP2243015B1 (en) | Sampling apparatus and method for sampling | |
| CN111271965B (en) | Method and device for online control of moisture in drying process of traditional Chinese medicinal materials | |
| US3883798A (en) | Free flow resonant cavity measuring apparatus | |
| RU2177592C2 (en) | Grain parameters control device | |
| JP6578456B1 (en) | Continuous production system, method and inspection and sorting apparatus | |
| CN101868710B (en) | Device and method for determining material moisture by thermogravimetry | |
| CN207066916U (en) | A kind of bulk material moisture on-line detection means | |
| EP1475156A2 (en) | Load control of centrifuges | |
| Bruce et al. | Apparatus for determining mass transfer coefficients at high temperatures for exposed particulate crops, with initial results for wheat and hops | |
| RU2697904C1 (en) | Automated system for measuring moisture content of bulk product on conveyor | |
| US5814362A (en) | Method and apparatus for refining chocolate mass | |
| CN104006638B (en) | Be applicable to the hot air combined drying experimental device of microwave fixed bed of on-line analysis | |
| RU2372981C2 (en) | Method and system for monitoring in online mode | |
| CN105911114A (en) | Method and device for eliminating error of online detector of bulk material moisture by utilizing gas auxiliary method | |
| CN115950237B (en) | Online moisture adjusting method of belt dryer | |
| CN116773556A (en) | Online grain moisture detection device and method | |
| UA19845U (en) | Method for monitoring moisture of free-flowing material in a device for accumulating or pressing the material with vertical, horizontal, or oblique feed | |
| KR100765092B1 (en) | Apparatus for measuring the grain size of the material | |
| CN214792372U (en) | Full-automatic soil sample moisture content test oven |