RU2498555C1 - Temperature control system of mound of fine materials - Google Patents
Temperature control system of mound of fine materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498555C1 RU2498555C1 RU2012123563/13A RU2012123563A RU2498555C1 RU 2498555 C1 RU2498555 C1 RU 2498555C1 RU 2012123563/13 A RU2012123563/13 A RU 2012123563/13A RU 2012123563 A RU2012123563 A RU 2012123563A RU 2498555 C1 RU2498555 C1 RU 2498555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- temperature
- bus
- input
- temperature measuring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам контроля температуры сыпучих материалов при их длительном хранении и может быть использовано в устройствах, контролирующих температурный режим в складах силосного типа.The invention relates to devices for controlling the temperature of bulk materials during their long-term storage and can be used in devices that control the temperature regime in silo-type warehouses.
Известны устройства для измерения температуры сыпучих материалов, например а.с. СССР №972262 по классу G01K 7/16 «Устройство для измерения температуры сыпучих материалов», а.с. СССР №1071267 по классу A01F 25/00 «Устройство для контроля температурного режима насыпи в элеваторах», заявки на изобретение RU 94023973 A1 и RU 2002108028 A1 по классу G01K 13/10.Known devices for measuring the temperature of bulk materials, for example.with. USSR No. 972262 in
Известные устройства содержат устройства для обработки результатов измерения, блок индикации и подвески с последовательно расположенными термометрами сопротивления, выполненными в виде секций многовитковой катушки, навитой на несущий трос, проходящей по всей высоте контролируемого материала и заключенный в гибкую оболочку, и измерительную схему. Трос с термометрами сопротивления образуют подвеску, обтекаемую сыпучим материалом.Known devices include devices for processing measurement results, a display and suspension unit with successive resistance thermometers made in the form of sections of a multi-turn coil wound on a support cable running along the entire height of the controlled material and enclosed in a flexible shell, and a measuring circuit. The cable with resistance thermometers form a suspension streamlined by bulk material.
Недостатком известных устройств является низкая точность измерения температуры, так как термометры сопротивления имеют малое сопротивление, которое при изменении температуры изменяется слабо. Вследствие последовательного соединения коммутирующих, измерительных и соединительных линий связи различные сопротивления складываются с сопротивлениями термометров сопротивления, что приводит к суммированию общей погрешности измерения, которая часто бывает недопустимой. Соединительные провода имеют близкие к номиналам термометров сопротивления параметры и зависят от длины и переходных сопротивлений контактов. Для коррекции измеряемой температуры часто вносят поправки, которые не обеспечивают необходимой точности.A disadvantage of the known devices is the low accuracy of temperature measurement, since resistance thermometers have low resistance, which changes slightly with temperature. Due to the serial connection of switching, measuring and connecting communication lines, various resistances are added to the resistances of resistance thermometers, which leads to the summation of the total measurement error, which is often unacceptable. The connecting wires have parameters close to the values of the resistance thermometers and depend on the length and transition resistance of the contacts. To correct the measured temperature, corrections are often made that do not provide the necessary accuracy.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля температуры сыпучих мелкодисперсных материалов по патенту на полезную модель 51453, A01F 25/00, принятое за прототип.The closest in technical essence to the proposed is a device for controlling the temperature of bulk fine materials according to the patent for utility model 51453, A01F 25/00, taken as a prototype.
На фиг.1 представлена схема устройства-прототипа, где обозначено:Figure 1 presents a diagram of a prototype device, where it is indicated:
1 - термоподвеска; 11÷1N - датчики температуры; 5 - регистр движения температурного поля; 8 - ЭВМ; 10 - исполнительное устройство; 12 - блок измерения динамики температурного поля; 13 - блок расчета координат источников нагрева; 14 - блок обработки информации и формирования команд управления; 15 - блок защиты от помех.1 - thermal suspension; 1 1 ÷ 1 N - temperature sensors; 5 - register of movement of the temperature field; 8 - computers; 10 - actuator; 12 - unit for measuring the dynamics of the temperature field; 13 - block calculating the coordinates of the heat sources; 14 is a block for processing information and generating control commands; 15 - block interference protection.
Устройство-прототип содержит термоподвеску 1 с датчиками температуры 11÷1N, расположенные в локальных зонах, ЭВМ 8, включающая блок защиты от помех 15, блок измерения динамики температурного поля 12, регистр движения температурного поля 5, блок расчета координат источников нагрева 13, блок обработки информации и формирования команд управления 14, а также исполнительное устройство 10.The prototype device contains a
Датчики температуры 11÷1N разбиты на группы I, II и т.д. В каждой локальной зоне размещены по четыре датчика температуры 11÷1N, расстояние между датчиками должно быть не менее чем в десять раз меньше расстояния между центрами зон контроля.
Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.
В исходном состоянии сигналы от датчиков температуры 11÷1N непрерывно поступают в ЭВМ 8. В ЭВМ 8 происходит первоначальная обработка сигналов от датчиков температуры 11÷1N, в результате которой формируется первоначальное температурное поле в блоке обработки информации и формирования команд управления 14. При дальнейшем функционировании устройства в блоке 12 фиксируется динамика температурного поля насыпи, а в блоке 13 происходит расчет координат возникших источников тепла. Расстояние между датчиками температуры 11÷1N в локальной зоне контроля не менее, чем в десять раз меньше расстояния между центрами зон контроля. Это позволяет фиксировать незначительные относительные изменения температуры в контролируемой зоне и не реагировать на большие, но плавные изменения температуры во всей насыпи.In the initial state, the signals from the
Поступившие сигналы от датчиков температуры 11÷1N в блоках 15 и 12 сравниваются с эталонными значениями, и при отклонении от заданного значения в блоках 5 и 13 происходит регистрация градиента температурного поля и расчет координат расположения возникших источников тепла. Сигналы с блоков ЭВМ 15, 12, 5, 13 поступают в блок 14. В блоке 14 ЭВМ происходит обработка всей поступившей с блоков 15, 12, 5, 13 информации, после чего выдается сигнал исполнительному устройству 10 на устранение очагов повышенной температуры.The received signals from the
Недостатком устройства-прототипа является низкое быстродействие измерения очагов опасности.The disadvantage of the prototype device is the low speed measurement of foci of danger.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение быстродействия измерения очагов опасности.The objective of the proposed technical solution is to increase the speed of measuring foci of danger.
Для решения поставленной задачи в систему контроля температуры насыпи сыпучих материалов, содержащую устройство измерения температуры, включающее термоподвеску с N датчиками температуры, расположенными в локальных зонах контроля, причем расстояние между датчиками должно быть не менее чем в десять раз меньше расстояния между центрами локальных зон контроля, а также ЭВМ, соединенную с исполнительным устройством, согласно изобретению введены (М-1) устройств измерения температуры, при этом вход и выход каждого из М устройств измерения температуры являются выходной двунаправленной линией связи и соединены с соответствующими входами двунаправленного шинного формирователя, связанного с системной шиной ЭВМ, выход которой подключен к устройству индикации.To solve this problem, a temperature control system for bulk materials containing a temperature measuring device, including a thermal suspension with N temperature sensors located in local control zones, the distance between the sensors must be at least ten times less than the distance between the centers of the local control zones, as well as a computer connected to an actuator, according to the invention, (M-1) temperature measuring devices are introduced, wherein the input and output of each of the M tempo measuring devices The temperatures are an output bidirectional communication line and are connected to the corresponding inputs of a bi-directional bus driver connected to a computer system bus, the output of which is connected to an indication device.
Схема предлагаемой системы контроля температуры насыпи сыпучих материалов приведена на фиг. 2, где обозначено:The scheme of the proposed temperature control system for the bulk of bulk materials is shown in FIG. 2, where indicated:
1 - термоподвеска; 11÷1N - датчики температуры; 2 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 3 - источник постоянного тока; 4 - дешифратор; 5 - универсальный регистр; 6 - универсальный асинхронный приемопередатчик; 7 - двунаправленный шинный формирователь; 8 - ЭВМ; 9 - устройство индикации; 10 - исполнительное устройство; 111÷11М - устройства измерения температуры.1 - thermal suspension; 1 1 ÷ 1 N - temperature sensors; 2 - analog-to-digital converter (ADC); 3 - direct current source; 4 - decoder; 5 - universal register; 6 - universal asynchronous transceiver; 7 - bidirectional bus driver; 8 - computers; 9 - indication device; 10 - actuator; 11 1 ÷ 11 M - temperature measuring devices.
Предлагаемая система контроля температуры содержит М устройств измерения температуры 111-11М, каждое из которых соответствующей двунаправленной линией связи (например, токовой петлей) подключены к соответствующим входам двунаправленного шинного формирователя 7, связанного с системной шиной ЭВМ 8, выходы которой подключены к устройству индикации 9 и исполнительному устройству 10 соответственно. Каждое устройство измерения температуры 11 содержит термоподвеску 1 и монтажную головку, включающую АЦП 2, источник постоянного тока 3, дешифратор 4, универсальный регистр 5 и универсальный асинхронный приемопередатчик 6. Причем термоподвеска 1 состоит из N датчиков температуры 11-1N.The proposed temperature control system contains M temperature measuring devices 11 1 -11 M , each of which is connected to the corresponding inputs of the
Вход дешифратора 4 подсоединен к первому выходу универсального регистра 5, второй выход которого подключен к входу источника постоянного тока 3; вход универсального регистра 5 подключен к выходной шине универсального приемопередатчика 6, вход и выход которого являются двунаправленной линией связи устройства измерения температуры 11. Кроме того, выходы дешифратора 4 подключены к входам соответствующих датчиков температуры 11÷1N, выходы которых объединены и соединены с выходом источника постоянного тока 3 и входом АЦП 2, выход которого подключен к входу универсального приемопередатчика 6 по шине.The input of the
В качестве датчиков температуры могут быть использованы термометры сопротивления, например, как медные (ТСМ-Cu), так и платиновые (ТСП-Pt), термопары, например, ТПП (Платина - 13% родий/платина), а также датчики температуры, например, компании Heraeus: полупроводниковые датчики температуры (полупроводниковые терморезисторы) info@sensorica.ru).As temperature sensors, resistance thermometers can be used, for example, both copper (TCM-Cu) and platinum (TSP-Pt), thermocouples, for example, TPP (Platinum - 13% rhodium / platinum), as well as temperature sensors, for example , Heraeus companies: semiconductor temperature sensors (semiconductor thermistors) info@sensorica.ru).
При этом в качестве устройства измерения температуры 11 может быть использован температурный датчик Dallas Semiconductor (www.maxim-ic.co).In this case, as a
Устройство индикации 9 служит для наблюдения за динамикой изменения температуры в силосе (насыпе), допускает применение элементов анимации для большей наглядности, может быть выполнено в виде индикаторной панели и включаться параллельно монитору ЭВМ 8.
Возможность подключения ЗВМ 8 к Интернету позволяет наблюдать за состоянием в силосах, находясь на удаленном расстоянии от их места нахождения, что расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства. В качестве ЭВМ может быть использованы, например, ноутбук, коммуникатор.The ability to connect the ZVM 8 to the Internet allows you to monitor the status of the silos, being at a remote distance from their location, which extends the functionality of the proposed device. As a computer can be used, for example, a laptop, communicator.
Исполнительное устройство известно из уровня техники и может быть выполнено, например, как описано в патенте РФ 2425304.The actuator is known from the prior art and can be performed, for example, as described in RF patent 2425304.
Работа предлагаемой системы предусмотрена в двух основных режимах: настройки и автоматическом.The work of the proposed system is provided in two main modes: settings and automatic.
Предлагаемая система в режиме настройки работает следующим образом.The proposed system in configuration mode works as follows.
В режиме настройки предлагаемая система по сигналу ЭВМ 8 производит включение системы, а затем опрос датчиков температуры 11÷1N с целью калибровки их температурной характеристики. При этом производится выбор устройства измерения температуры 11 с термоподвесками 1 и установленными датчиками температуры 11÷1N.In the setup mode, the proposed system, using a
Количество (М) устройств измерения температуры с термоподвесками в емкости хранения (силосе, насыпи) зависит от ее геометрических размеров (площади сечения) и термофизических характеристик контролируемого сыпучего материалаThe number (M) of temperature measuring devices with thermal suspensions in the storage tank (silo, embankment) depends on its geometric dimensions (cross-sectional area) and the thermophysical characteristics of the controlled bulk material
где S - площадь сечения силоса (насыпи);where S is the cross-sectional area of the silo (embankment);
δ - коэффициент, определяющий теплопроводность контролируемого материала.δ is the coefficient that determines the thermal conductivity of the controlled material.
Так, например, при площади сечения силоса равном S=25 м2 и δ=1So, for example, with a silo cross-sectional area equal to S = 25 m 2 and δ = 1
Количество датчиков температуры в подвеске 1 устройства измерения температуры 11 рассчитывается, исходя из высоты насыпи (силоса, емкости) контролируемого материала.The number of temperature sensors in the
Например, при высоте силоса L=14 мFor example, with a silo height of L = 14 m
Результаты измерений поступают в ЭВМ 8, где производятся их обработка и хранение результатов. На основе вычислений, проделанных в ЭВМ 8, составляется карта температурного поля в силосе (насыпи). Эта карта является исходной для работы в супервизорном и автоматическом режимах.The measurement results are sent to
В супервизорном режиме результаты математической обработки отражаются на экране монитора (устройства индикации) и служат источником информации для оператора. Автоматический режим предполагает выдачу управляющих команд из ЭВМ 8 непосредственно на исполнительное устройство 9 для предупреждения аварийных ситуаций.In supervisor mode, the results of mathematical processing are reflected on the screen of the monitor (display device) and serve as a source of information for the operator. Automatic mode involves the issuance of control commands from the
После режима настройки ЭВМ 8 переходит в рабочий режим. В этом режиме происходят последовательное непрерывное измерение температуры в насыпи, обработка результатов измерения и сравнение с данными, хранимыми в ЭВМ 8. На основе сравнения и обработки ЭВМ 8 выдает информацию на устройство индикации 9.After the setup mode, the
В случае обнаружения очагов повышенной температуры, вызванных, например, процессами саморазогревания, на исполнительное устройство 10 поступает команда от ЭВМ 8. Исполнительное устройство 10 подает команду на устранение аварийной ситуации. Результатом этой команды может быть, например, срочная выгрузка силоса или выдача сигнала в аварийную систему пожаротушения о необходимости подавления очага саморазогревания.In the event that foci of elevated temperature are detected, caused, for example, by self-heating processes, an
Предлагаемое техническое решение отвечает критерию промышленной применимости, т.к. может быть осуществлено известными техническими средствами. Например, двунаправленный шинный формирователь 7 может быть выполнен, как показано на рис.14.11, С.313; универсальный асинхронный приемопередатчик 6 - на С.260; токовая петля - на С.270, рис.12.18 книги Ч. Гилмор. «Введение в микропроцессорную технику», М., Мир, 1984.The proposed solution meets the criterion of industrial applicability, because can be carried out by known technical means. For example, a bi-directional bus former 7 can be made as shown in Fig. 14.11, C.313; universal asynchronous transceiver 6 - on C.260; current loop - on С.270, fig. 12.18 of the book of C. Gilmore. "Introduction to microprocessor technology", M., Mir, 1984.
По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет повысить быстродействие и точность определения очагов опасности в насыпи за счет того, что в прототипе идет поочередный опрос каждого датчика температуры, и этот процесс длится долго, а в предлагаемой системе опрашиваются сразу (параллельно) несколько термоподвесок 1, данные поступают быстрее по двухпроводной линии связи и обрабатываются в ЭВМ, причем при выводе на индикаторную панель видна вся картина температурного поля в насыпи ото всех устройств измерения температуры, задействованных в каждой насыпи.Compared with the prototype, the proposed device can improve the speed and accuracy of determining the foci of danger in the embankment due to the fact that in the prototype there is an alternate interrogation of each temperature sensor, and this process takes a long time, and several
Кроме того, упрощаются монтаж и ремонт устройства за счет уменьшения числа проводов в линии связи и использования современных полупроводниковых многофункциональных устройств на основе микро- и наноэлектроники.In addition, installation and repair of the device are simplified by reducing the number of wires in the communication line and using modern semiconductor multifunction devices based on micro- and nanoelectronics.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123563/13A RU2498555C1 (en) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | Temperature control system of mound of fine materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012123563/13A RU2498555C1 (en) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | Temperature control system of mound of fine materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2498555C1 true RU2498555C1 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=49709869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012123563/13A RU2498555C1 (en) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | Temperature control system of mound of fine materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2498555C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018156159A1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-08-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Storage modules for 3d printing systems |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4175418A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-27 | S. L. Steffen | Temperature monitoring and temperature differential control device |
SU1757518A1 (en) * | 1990-12-19 | 1992-08-30 | В. С. Сергунов | Method of arranging temperature sensors in storage grain pile |
SU1763831A2 (en) * | 1990-10-03 | 1992-09-23 | Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова | Method of automatic control of drying loose material |
RU2157958C1 (en) * | 1999-04-05 | 2000-10-20 | Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого | Method for automatic control of grain drying process and apparatus for performing the same |
JP2000320971A (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Iseki & Co Ltd | Grain drying machine |
RU51453U1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-02-27 | Дмитрий Александрович Бритиков | DEVICE FOR MONITORING THE TEMPERATURE OF BULK FINDLY DISPERSED MATERIALS |
RU2422743C1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Digital adaptive system for bulk material drying process control |
-
2012
- 2012-06-06 RU RU2012123563/13A patent/RU2498555C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4175418A (en) * | 1978-05-08 | 1979-11-27 | S. L. Steffen | Temperature monitoring and temperature differential control device |
SU1763831A2 (en) * | 1990-10-03 | 1992-09-23 | Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова | Method of automatic control of drying loose material |
SU1757518A1 (en) * | 1990-12-19 | 1992-08-30 | В. С. Сергунов | Method of arranging temperature sensors in storage grain pile |
RU2157958C1 (en) * | 1999-04-05 | 2000-10-20 | Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого | Method for automatic control of grain drying process and apparatus for performing the same |
JP2000320971A (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-24 | Iseki & Co Ltd | Grain drying machine |
RU51453U1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-02-27 | Дмитрий Александрович Бритиков | DEVICE FOR MONITORING THE TEMPERATURE OF BULK FINDLY DISPERSED MATERIALS |
RU2422743C1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Digital adaptive system for bulk material drying process control |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018156159A1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-08-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Storage modules for 3d printing systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2952864B1 (en) | Thermometer management system | |
EP2102616B1 (en) | Temperature sensor configuration detection in a process variable transmitter | |
AU2017334594B2 (en) | Heat flux sensor | |
US20100275701A1 (en) | Magnetic flowmeter for measuring flow | |
CN104887194A (en) | Method and device for detecting physical signs | |
RU2657367C1 (en) | Thermal sensitive element | |
CN109900310A (en) | A kind of Temperature Humidity Sensor self checking method | |
RU2498555C1 (en) | Temperature control system of mound of fine materials | |
US10527640B2 (en) | System and method for pitot tube blockage detection | |
RU2380666C2 (en) | Device for determining and/or controlling temperature | |
JP2012137339A (en) | Base-isolating device supervisory system | |
EP3548855B1 (en) | Shorted thermocouple diagnostic | |
CN109669124A (en) | A kind of test device under motor and linear mould group high-temperature work environment | |
CN204330183U (en) | A kind of Combined thermocouple assay furnace | |
US9046423B2 (en) | Hybrid mechanical and electrical transformer monitor | |
CN110567604A (en) | high-precision sea ice temperature chain and temperature measuring method thereof | |
JP6158057B2 (en) | Electrode type liquid level detection device and electrode type liquid level detection method | |
CN205426187U (en) | Process variable measures and has local of a plurality of scopes and shows | |
JP2013088139A (en) | Vehicle measurement gauge | |
JP6756935B1 (en) | How to change the configuration of the temperature measurement system, temperature measurement sensor unit and temperature measurement system | |
JP4547312B2 (en) | Temperature sensor and fire detector | |
WO1996011390A1 (en) | Transmitter sensor | |
CN106092176A (en) | A kind of humidity sensor intelligent checking system | |
CN220271413U (en) | Be used for analog quantity signal trouble injection equipment | |
CN204556128U (en) | Self diagnosis thermopair |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150607 |