SE536675C2 - System and method for level measurement and quality monitoring in storage space, and calculate storage time / shelf life by measuring temperature and relative humidity - Google Patents
System and method for level measurement and quality monitoring in storage space, and calculate storage time / shelf life by measuring temperature and relative humidity Download PDFInfo
- Publication number
- SE536675C2 SE536675C2 SE1000485A SE1000485A SE536675C2 SE 536675 C2 SE536675 C2 SE 536675C2 SE 1000485 A SE1000485 A SE 1000485A SE 1000485 A SE1000485 A SE 1000485A SE 536675 C2 SE536675 C2 SE 536675C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- temperature
- measuring
- relative humidity
- product
- sensors
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
- G01F23/246—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid thermal devices
- G01F23/247—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid thermal devices for discrete levels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/10—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature within piled or stacked materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Storage Of Harvested Produce (AREA)
Description
536 675 Hållbarhet innebär den möjliga lagringstiden vid de aktuella förhållandena, vad avser temperatur och fuktighet. Hög temperatur i ett parti av exempelvis någon form av spannmål ger en begränsad iagringstid / hållbarhet, samma sak gäller vid hög vattenhalt i varan, eller en hög relativ luftfuktighet i lagret. En kombination av hög temperatur och hög vattenhalt i varan eller hög relativ luftfuktighet uppmätt inne i varan eller i luften i Iagringslokalen kan innebära en iagringstid / hållbarhet begränsad till enstaka dygn. 536 675 Shelf life means the possible storage time in the current conditions, in terms of temperature and humidity. High temperature in a batch of, for example, some form of grain gives a limited storage time / shelf life, the same applies to high water content in the product, or a high relative humidity in the warehouse. A combination of high temperature and high water content in the product or high relative humidity measured inside the product or in the air in the Storage Room can mean a storage time / shelf life limited to a few days.
När luftfuktighet nämns i denna ansökan år det relativ luftfuktighet som avses, om inte annat specifikt anges.When humidity is mentioned in this application, it is the relative humidity referred to, unless otherwise specifically stated.
Beskrivningen Allmän del. teknikens ståndpunkt och problemet : Att detektera och registrera nivån i ett lager av exempelvis spannmål i realtid.Description General part. state of the art and the problem: To detect and register the level in a stock of, for example, grain in real time.
Idag lagras spannmål i allt större silo anläggningar, det är inte ovanligt idag med en stålsilos som har diametrar på exempelvis 20 m.Today, grain is stored in ever larger silo facilities, it is not uncommon today with a steel silo that has diameters of, for example, 20 m.
Med ökande storlek ökar också värdet på silons innehåll. I de större silor, exempelvis 20 meters diameter, representerar varje meter i nivån skillnad 300 kubikmeter, det vill säga exempelvis 240 ton vete.With increasing size, the value of the silo's content also increases. In the larger silos, for example 20 meters in diameter, each meter in the level represents a difference of 300 cubic meters, ie for example 240 tonnes of wheat.
På grund av hela silons konstruktion är det inte möjligt att se in i silon. Några nivåglas, fönster eller andra öppningar finns inte.Due to the construction of the entire silo, it is not possible to see into the silo. There are no level glasses, windows or other openings.
Manluckan på taket kan så klart öppnas, men vägen dit är ofta en primitiv stege.The manhole cover on the roof can of course be opened, but the road there is often a primitive ladder.
Tar man sig upp till manluckan, tittar man in i en mörk silo, utan referens punkter att gå på. Utan referens punkter är det mycket svårt att avgöra om spannmàlens yta befinner sig 10 eller 15 meter ner. Om referenspunkter fanns, finns fortfarande problemet att se dessa, monteras belysning invändigt måste dessa uppfylla ATEX krav, på grund av risken för damm explosion. 536 675 Det finns flera apparater på marknaden för att mäta nivån inne i silon. Men alla har sina begränsningar, som till exempel; Mätningar med Ultra ljuds sensor som monteras över spannmålen, denna störs av damm som virvlar i luften, och mätningen är onoggranna på längre avstånd.If you go up to the manhole, you look into a dark silo, with no reference points to go on. Without reference points, it is very difficult to determine whether the surface of the grain is 10 or 15 meters down. If reference points existed, there is still the problem of seeing these, if lighting is installed inside, these must meet ATEX requirements, due to the risk of dust explosion. 536 675 There are several devices on the market for measuring the level inside the silo. But everyone has their limitations, such as; Measurements with Ultra sound sensor mounted over the grain, this is disturbed by dust swirling in the air, and the measurement is inaccurate at longer distances.
Fladar / ekolods princip har används för dessa mätningar men dammet som virvlar omkring inne i silon stör och försvårar återigen mätningen, och mätningen är onoggrann på längre avstånd.Flats / sonar principle has been used for these measurements, but the dust that swirls around inside the silo disturbs and complicates the measurement again, and the measurement is inaccurate at longer distances.
Mekanisk avkänning med ett lod som sänks ner till spannmålen, belastningen på lodlinan registreras och när lodet landar på spannmålen registreras detta. Populärt kallat jo-jo, problem kan uppstå om mätning görs samtidigt med påfyllnad. Med många rörliga delar är utrustningen utsatt för slitage.Mechanical sensing with a weight that is lowered to the grain, the load on the vertical line is registered and when the weight lands on the grain, this is registered. Popularly called yo-yo, problems can arise if measurement is done at the same time as refilling. With many moving parts, the equipment is subject to wear.
Kapacitiva givare monterade på olika höjder, kräver att man monterar många givare för att uppnå en vettig noggrannhet på mätningen. De Kapacitiva givarna används mest som gränslägen, för att signalera om en max eller min nivå passeras. Dessa givare kan även vara svåra att justera in.Capacitive sensors mounted at different heights, require that many sensors be mounted to achieve a sensible accuracy of the measurement. The Capacitive sensors are mostly used as limit positions, to signal whether a max or min level is exceeded. These sensors can also be difficult to adjust.
Spannmål är en vara som ger andra problem vid nivå mätning, än exempelvis olja.Cereal is a product that causes other problems at level measurement, than for example oil.
Oljans yta exempelvis, är plan och vågrät, under hela lagringstiden.The surface of the oil, for example, is flat and horizontal, during the entire storage period.
Spannmål däremot har, när man fyllt, eller fyllt på en silo, en toppig kona inne i silon, och spannmåls nivån är lägst ute vid siloväggen.Cereals, on the other hand, when filled, or filled in a silo, have a pointed cone inside the silo, and the grain level is lowest out at the silo wall.
Men så snart man tappat av spannmål bildas en omvänd kon inne i silon, nu är nivån plötsligt högst nivå ute vid siloväggen. Se fig 1 för en schematisk bild på en genomskuren lagringssilo, där avtappning var den senaste aktiviteten.But as soon as you have lost grain, an inverted cone is formed inside the silo, now the level is suddenly the highest level out at the silo wall. See Fig. 1 for a schematic view of a cut-through storage silo, where draining was the latest activity.
Vet man vilken aktivitet som var sist- påfyllning eller avtappning - vet man också lite mer om hur ytan ser ut inne i spannmåls silon.If you know which activity was the last - filling or bottling - you also know a little more about what the surface looks like inside the grain silo.
I dagens större silos övervakas temperaturen noga med temperatur mätlinor för att upptäcka eventuella temperatur ökningar. Som bekant innebär all biologisk aktivitet i varan/ spannmålen en förhöjd temperatur. En temperatur stigning indikerar alltså en pågående oönskad biologisk aktivitet. Bra att veta, men en bättre framförhållning är önskvärd. 536 675 Man bör också ha i minnet att livsmedel lätt möglar i kylskåp, mögeltillväxt är möjlig även nära O grader Celsius, så länge näring och fukt/vatten finns tillgängligt.In today's larger silos, the temperature is closely monitored with temperature measuring lines to detect any temperature increases. As is well known, all biological activity in the product / grain means an elevated temperature. A rise in temperature thus indicates an ongoing undesirable biological activity. Good to know, but a better foresight is desirable. 536 675 It should also be remembered that food easily molds in the refrigerator, mold growth is possible even close to 0 degrees Celsius, as long as nutrition and moisture / water are available.
Normalt kan dessa temperatur mätlinor ge en viss uppfattning även av lagringshöjden på spannmåls massan i silon. Detta beroende på att temperaturen i spannmålen och temperaturen i luften över varan inne i silon, sällan har samma temperatur.Normally, these temperature measuring lines can also give a certain idea of the storage height of the grain mass in the silo. This is due to the fact that the temperature in the cereals and the temperature in the air above the product inside the silo, rarely have the same temperature.
Men både vår och höst kommer en period då temperaturen på luften inne i silon och spannmålen kan vara lika.But both spring and autumn come a period when the temperature of the air inside the silo and the grain can be the same.
Hållbarheten / lagringstiden på exempelvis spannmålen är förenklat mycket beroende av följande faktorer, spannmålens temperatur och vattenhalt, och tillgången till vatten /fuktighet från omgivande eller tillförd luft eller kondens från tak och väggar.The shelf life / storage time of, for example, the grain is simplified greatly depending on the following factors, the temperature and water content of the grain, and the availability of water / moisture from ambient or supplied air or condensation from roofs and walls.
Normalt kontrolleras vattenhalten, i exempelvis spannmål, noga vid inlagringen, och dessa parametrar noteras. Är temperaturen och fukthalten låg är hållbarheten lång, är både temperatur och fukthalt höga är hållbarheten kort. Det är viktigt år att veta dessa initiala parametrar, de utgör grunden för en beräkning av den möjliga lagringstiden, men dessa parametrar kan förändras under lagringen.Normally, the water content, for example in cereals, is carefully checked during storage, and these parameters are noted. If the temperature and moisture content are low, the durability is long, if both the temperature and moisture content are high, the durability is short. It is important to know these initial parameters, they form the basis for a calculation of the possible storage time, but these parameters can change during storage.
Så kallad återfuktning innebär att vattenhalten i exempelvis spannmål stiger under lagringen, detta förekommer exempelvis vid lagring över längre tid, exempelvis lagring från sensommar/ höst till därpå följande sommar.So-called humidification means that the water content in, for example, cereals rises during storage, this occurs, for example, during storage over a longer period, for example storage from late summer / autumn to the following summer.
Exempel på långtidslagring är interventionslager, tidigare kallade beredskapslager.Examples of long-term storage are intervention stocks, formerly called emergency stocks.
Idag mäter man endast temperaturen i varan under lagringstiden, inga mätningar på vattenhalten i varan, exempelvis spannmålen, heller inga mätningar på luftfuktigheten, varken relativ luftfuktighet eller annan, görs normalt, annat än eventuella manuella "stickprov".Today, only the temperature of the product during the storage period is measured, no measurements of the water content of the product, for example the cereals, nor any measurements of the humidity, neither relative humidity nor otherwise, are normally made, other than any manual "sampling".
Resultatet är att man inte får varningssignaler förrän temperaturen stiger i varan och temperatur mätlinorna indikerar att en oönskad biologisk aktivitet redan har satt igång. 536 675 Ett känt problem i stålsilos är att kondens kan bildas invändigt på taket, och droppar ner på varan i silon. Detta uppstår när luftens relativa fukthalt är hög nog, samtidigt som takplàtens temperatur är låg nog, under luftens daggpunkt. De exakta värden när detta uppträder kan hittas i tabeller.The result is that you do not receive warning signals until the temperature rises in the product and the temperature measuring lines indicate that an unwanted biological activity has already started. 536 675 A known problem in steel silos is that condensation can form inside the roof, and drip onto the product in the silo. This occurs when the relative moisture content of the air is high enough, at the same time as the temperature of the roofing sheet is low enough, below the dew point of the air. The exact values when this occurs can be found in tables.
Ett, av droppande kondensfukt, fördärvat ytskikt i ett lager, kan innebära att partiet i sin helhet får en lägre kvalitets klassning, och bli otjänligt som människo föda eller djurfoder. Mögelsporer är mycket hälsovàdliga, och den varan som finns i ytskiktet i silon kommer att dras ner i mitten vid tömmning och blandas i hela massan.A surface layer of condensation, which is damaged by dripping condensation moisture, can mean that the batch as a whole receives a lower quality classification, and becomes unusable as human food or animal feed. Mold spores are very harmful to health, and the product present in the surface layer of the silo will be pulled down in the middle when emptied and mixed throughout the mass.
För att motverka detta kan ventilationsfläktar startas när ovan nämnda förhållanden är sådana att kondens kan uppstå, och ventilera utrymmet ovan spannmàlen, men tyvärr saknas idag den nödvändiga informationen för att veta när man behöver starta ventilationsfläktarna.To counteract this, ventilation fans can be started when the above-mentioned conditions are such that condensation can occur, and ventilate the space above the grain, but unfortunately today the necessary information is missing to know when you need to start the ventilation fans.
För att i rätt tid kunna lägga en beställning pà ny vara i exempelvis en fodersilo krävs att man kontinuerligt kan följa nivå minskningen dag för dag. Kraven på ”Just in time” ökar inom i stort alla branscher.In order to be able to place an order for a new product in, for example, a feed silo at the right time, it is required that you can continuously monitor the level reduction day by day. The requirements for "Just in time" are increasing in virtually all industries.
Sgeciell del, beskrivning av uggfinningen : Sammanställning av ritnings underlag : RITNING Ritningarna visar ett möjligt utföranden av uppfinningen, på ett schematiskt sätt.Special part, description of the ugg invention: Compilation of drawing base: DRAWING The drawings show a possible embodiment of the invention, in a schematic way.
Fig 1. Genomskuren silo med tvä mätlinor, mätpunkter markerade med punkter på linorna. Silon visas lite mer än halvfull, med exempelvis spannmål.Fig. 1. Cross-cut silo with two measuring lines, measuring points marked with points on the lines. The silo appears a little more than half full, with grain, for example.
A = mätlina B = mätpunkter på mätlina C = varan, exempelvis spannmål D = ventilation öppning under takskägg E = luften över varan 536 675 Fig 2. mätpunkt på mätlina, sensorerna kan byta plats, eller kombineras i en sensor.A = measuring line B = measuring points on measuring line C = the product, for example grain D = ventilation opening under the eaves E = the air over the product 536 675 Fig. 2. measuring point on measuring line, the sensors can change places, or be combined in a sensor.
F = sensor för att mäta relativ luftfuktighet G = sensor för att mäta temperatur Ändamålet med uppfinningen är att lösa ovannämnda problem.F = sensor for measuring relative humidity G = sensor for measuring temperature The object of the invention is to solve the above-mentioned problems.
Detta uppnås genom att ovan nämnda temperatur mätlinor förses med en extra funktion som även mäter den relativa luftfuktigheten. Och att övervakningen i lagret eventuellt kompletteras med en temperaturavkännare på tak/ takplåten.This is achieved by providing the above-mentioned temperature measuring lines with an additional function which also measures the relative humidity. And that the monitoring in the warehouse may be supplemented with a temperature sensor on the roof / roof plate.
Lösningen kan uppnås genom att använda en sensor som förutom att mäta temperaturen, även mäter den relativa luftfuktigheten. Eller genom att två sensorer används. Den ena för att mäta temperatur och den andra för att mäta den relativa luftfuktigheten. Man kan här anföra att alla mätningar av relativ luftfuktighet kräver även en mätning av temperaturen, men vi behöver en separat och ren temperatur signal.The solution can be achieved by using a sensor that in addition to measuring the temperature, also measures the relative humidity. Or by using two sensors. One to measure temperature and the other to measure relative humidity. It can be stated here that all measurements of relative humidity also require a measurement of the temperature, but we need a separate and clean temperature signal.
Temperaturen och den relativa luftfuktigheten kan alltså mätas med en kombinerad sensor eller med två i grunden separata sensorer monterade tillsammans eller nära varandra. Se schematisk skiss i Fig 2, som visar två sensorer ( F och G ) den ene för temperatur mätning och den andra för relativ luftfuktighet.The temperature and the relative humidity can thus be measured with a combined sensor or with two basically separate sensors mounted together or close to each other. See schematic sketch in Fig. 2, which shows two sensors (F and G) one for temperature measurement and the other for relative humidity.
För nivå mätning behandlas temperatur värden för sig och luftfuktighets värden för sig, detta ger operatören eller dator programmet två parallella nivå värden vilka kan jämföras och det ena nivå värdet verifierar så att säga det andra.For level measurement, temperature values and humidity values are treated separately, this gives the operator or computer program two parallel level values which can be compared and one level value verifies, so to speak, the other.
Man tar alltså fram en nivå i lagret baserat på temperaturmätningen och en nivå baserad på luftfuktighets mätningen, dessa kombineras till en nivå, därmed säkerställes att tillförlitligheten ökar markant.A level in the warehouse is thus produced based on the temperature measurement and a level based on the humidity measurement, these are combined into one level, thus ensuring that the reliability increases markedly.
För hållbarhets mätning samkörs bägge mätvärden från varje mätpunkt, det vill säga att temperaturen och luftfuktigheten vid varje mätpunkt gemensamt analyseras och 536 675 jämförs med övriga mätpunkter i samma lager utrymme, det mest kritiska mätpunkten presenteras i systemet som vägledande för beräkning av lagringstiden.For durability measurement, both measurement values from each measurement point are combined, ie the temperature and humidity at each measurement point are jointly analyzed and 536 675 compared with other measurement points in the same storage space, the most critical measurement point is presented in the system as a guide for calculating storage time.
Temperaturen i spannmåls massan är normalt jämn, med långsamma förändringar på grund av trögheten i massan - detta i motsats till temperaturen i luften ovanför spannmålen som varierar med utomhus temperaturen i en dygnscykel.The temperature in the grain mass is normally even, with slow changes due to the inertia of the mass - this is in contrast to the temperature in the air above the grain which varies with the outdoor temperature in a daily cycle.
Den relativa luftfuktigheten uppmätt nere bland spannmålen är normalt jämn med långsamma förändringar på grund av trögheten i massan, men i luften över spannmålen varierar luftfuktigheten i dygnscykler - liksom temperaturen gör.The relative humidity measured below the grain is normally even with slow changes due to the inertia of the mass, but in the air above the grain the humidity varies in circadian cycles - as does the temperature.
Det vill såga att man får dygnets variationer både när man mäter den relativa luftfuktigheten i luften, likaväl som på temperaturmätningen. insamlade mätvärden kan utvärderas/ bearbetas manuellt av operatören, eller med hjälp av ett program i en dator.This means that you get the variations of the day both when you measure the relative humidity in the air, as well as in the temperature measurement. collected measured values can be evaluated / processed manually by the operator, or with the help of a program in a computer.
Data från dessa mätningar skickas till en dator med lämpligt program, för utvärdering av mätkurvorna och registrering för historik/ logg, vid utvärdering jämförs mätdata mellan sensorer på hela linan, över dygnet kommer vissa sensorer att visa typiska dygns variationer.Data from these measurements are sent to a computer with a suitable program, for evaluation of the measurement curves and registration for history / log, when evaluating, measurement data is compared between sensors on the entire line, over the day some sensors will show typical diurnal variations.
Förutom dessa cykliska dygnsvariationerna som visas av vissa sensorer, kommer också vissa värdena som uppmäts av temperatur och relativ luftfuktighet kunna identifieras som typiska eller säkra spannmålsvärden eller som dito luftvärden.In addition to these cyclic diurnal variations displayed by certain sensors, certain values measured by temperature and relative humidity can also be identified as typical or safe grain values or as air values.
Typisk temperaturmätning är idag att hänga in en mätlina i mitten ( eller nära mitten ) i en mindre silo - säg upp till diameter 6 - 8 meter. Större silos får sedan fler linor. Även om en stor lagringssilo förses med 12 temperatur mätlinor, behöver inte alla den extra funktionen för att mäta den relativa luftfuktigheten, och därmed beräkna nivån och /eller varans hållbarhet, det räcker normalt med en eller två. Fig 1 visar en schematisk lagringssilo med två mätlinor monterade / hängande i takkonstruktionen. 536 675 Den mätlina, eller de mätlinor, som ska mäta både temperatur och relativ luftfuktighet kan monteras på ett avstånd av 1/3 av silons radie från väggen, därigenom uppnås det mest rättvisande mätresultatet för nivå mätning - oavsett om den senaste aktiviteten var en påfyllning eller en tömning.Typical temperature measurement today is to hang a measuring line in the middle (or near the middle) in a smaller silo - say up to a diameter of 6 - 8 meters. Larger silos then get more ropes. Although a large storage silo is equipped with 12 temperature measuring lines, not everyone needs the extra function to measure the relative humidity, and thus calculate the level and / or the shelf life of the product, one or two are normally sufficient. Fig. 1 shows a schematic storage silo with two measuring lines mounted / hanging in the roof construction. 536 675 The measuring line, or the measuring lines, which are to measure both temperature and relative humidity can be mounted at a distance of 1/3 of the radius of the silo from the wall, thereby achieving the most accurate measurement result for level measurement - regardless of whether the most recent activity was a refill or an emptying.
Med denna uppfinning tillförs ytterligare en parameter, nämligen den relativa luftfuktigheten / vattenhalten, och sannolikheten för både temperatur och vattenhalt ska vara lika för spannmålen och för luften inne i silon är mycket liten.This invention adds another parameter, namely the relative humidity / water content, and the probability of both temperature and water content must be equal for the cereals and for the air inside the silo is very small.
Vi tittar alltså efter de sensor på mätlinan som har dygnets variationer, de sensor som har dessa regelbundna variationer kan med stor säkerhet antas befinna sig i luften, eller de sensorer vars värden indikerar att de befinner sig i luft, exempelvis genom att mäta upp en klart lägre temperatur, exempelvis på 7 - 8 grader, när vi exempelvis vet att varan ligger runt 12 grader.We therefore look for the sensors on the measuring line that have variations of the day, the sensors that have these regular variations can with great certainty be assumed to be in the air, or the sensors whose values indicate that they are in the air, for example by measuring a clear lower temperature, for example at 7 - 8 degrees, when we know, for example, that the product is around 12 degrees.
Nivån på varan I spannmålen ligger under denna nivå.The level of the product in the cereals is below this level.
Vi tittar även efter de sensor som inte har dygnets variationer, de som befinner sig i spannmålen / varan, eller de sensorer vars är-värden indikerar att de befinner sig i spannmålen.We also look for the sensors that do not have the variations of the day, those that are in the cereals / product, or the sensors whose actual values indicate that they are in the cereals.
Nivån på varan/ spannmålen ligger över denna nivå.The level of the product / grain is above this level.
Börjar vi titta nerifrån kommer ett antal sensorer att visa likvärdiga resultat, indikerande att dessa sensorer befinner sig i varan. Någonstans längs mätlinan kommer temperaturer och relativ luftfuktighet att börja variera mer - indikerande att de befinner sig i luften över varan.If we start looking from below, a number of sensors will show equivalent results, indicating that these sensors are in the product. Somewhere along the measuring line, temperatures and relative humidity will begin to vary more - indicating that they are in the air above the product.
Ty även om temperaturen i luften över spannmålen och temperaturen i spannmålen kan sammanfalla vid vissa tider på året, och om dygnsvariationerna samtidigt skulle vara minimala, är sannolikheten mycket liten för att även luftfuktigheten samtidigt ska vara densamma i båda medierna.For even if the temperature in the air above the cereals and the temperature in the cereals can coincide at certain times of the year, and if the daily variations would be minimal at the same time, the probability is very small that the humidity will be the same in both media.
Att kunna avgöra nivån i silon är dock inte den enda anledningen att mäta luftfuktigheten i nere i den lagrade varan. Den relativa luftfuktigheten i luften nere i den lagrade varan har ett förhållande till vattenhalten i varan - som därmed också 536 675 kan mätas. Under lagringstiden kommer temperaturen utanför silon att variera, en sida av silon kommer att vända mot söder och värmas mer av solen, än norrsidan.However, being able to determine the level in the silo is not the only reason to measure the humidity in the bottom of the stored product. The relative humidity in the air down in the stored product has a relationship to the water content in the product - which can thus also be measured 536 675. During storage, the temperature outside the silo will vary, one side of the silo will face south and be heated more by the sun, than the north side.
Detta fenomen sammanslaget med att nästan alla nyare silos idag är plåtsilos med väggen bestående av en enkel plåt, ger en påverkan av varan inne i silon.This phenomenon combined with the fact that almost all newer silos today are sheet metal silos with the wall consisting of a simple sheet metal, gives an impact on the product inside the silo.
En stål silo erbjuder egentligen ingen som helst isolering mot klimatväxlingar, när plåt väggen värms upp av solen kommer temperaturen i den lagrade varan närmast väggen att börja stiga.A steel silo does not really offer any insulation against climate change, when the sheet metal wall is heated by the sun, the temperature in the stored product closest to the wall will start to rise.
Med skiftande årstider och växlande väderlek kommer temperatur skillnader att uppstå inne i spannmålsmassan, och även i luften över spannmålen.With changing seasons and changing weather, temperature differences will occur inside the grain mass, and also in the air over the grain.
Temperaturskillnader ger Iuftströmmar, och den luft som strömmar i varan/ spannmålen ger en långsamt varierande vattenhalt sett längs en tidsaxel under lagrings tiden. Även om detta går långsamt finns anledning att bevaka processen.Temperature differences give air currents, and the air that flows in the product / grain gives a slowly varying water content seen along a time axis during the storage time. Even if this is slow, there is reason to monitor the process.
Cirkulerande luft inne i spannmålsmassan och cirkulerande luft i en silo över huvud taget kan transportera vatten och därmed återfukta den tidigare torkade spannmålen.Circulating air inside the grain mass and circulating air in a silo can transport water at all and thus moisturize the previously dried grain.
Den relativa luftfuktigheten, kommer även att variera i luften som finns över spannmålen.The relative humidity will also vary in the air over the grain.
Normalt är den relativa luft fuktigheten högst under sommaren, och lägst under vintern.Normally, the relative air humidity is highest in summer, and lowest in winter.
Luftcirkulationen i lagret kommer att öka när temperaturskillnaderna ökar, till exempelvis på våren när solen börjar värma upp silons södersida.The air circulation in the warehouse will increase when the temperature differences increase, for example in the spring when the sun begins to heat the south side of the silo.
En del silos för lagring av exempelvis spannmål har kylfläktar/ luftningsfläktar monterade, så att man kan blåsa luft genom den lagrade massan. Man blåser normalt luft underifrån och upp genom massan.Some silos for storing, for example, grain have cooling fans / aeration fans mounted, so that you can blow air through the stored mass. You normally blow air from below and up through the mass.
Enligt en artikel av Gunnar Lundin på JTI, 2008, titel: ”Luftning minskar mögeltillväxt i spannmål” , hämmar luftning mögeltillväxten.According to an article by Gunnar Lundin at JTI, 2008, entitled: "Aeration reduces mold growth in cereals", aeration inhibits mold growth.
I en artikel av Nils Jonsson, Hans Pettersson , Johan Schnürer, också på JTI, 2008, titel: ”Risk för giftbildning vid lagring av spannmål", framgår att den tid spannmål kan 536 675 lagras utan mögelbildning kan fördubblas endera genom att spannmålen lagras med 1 - 3% lägre vattenhalt, eller i 5 grader lägre temperatur.In an article by Nils Jonsson, Hans Pettersson, Johan Schnürer, also at JTI, 2008, title: "Risk of poisoning when storing grain", it appears that the time grain can be stored 536 675 without mold formation can be doubled either by storing the grain with 1 - 3% lower water content, or in 5 degrees lower temperature.
Sagt på ett annat sätt kan en återfuktning med 1 - 3% halvera den lämpliga lagringstiden.In other words, a humidification of 1 - 3% can halve the appropriate storage time.
Vid luftning och kylning av spannmålen, är mätvärden fràn mätlinor värdefull information om luftningen har varit tillräcklig och effektiv i hela massan eller endast i delar av den lagrade massan.When aerating and cooling the grain, measured values from measuring lines are valuable information on whether the aeration has been sufficient and effective in the whole mass or only in parts of the stored mass.
Utan mätmöjligheter kan det hända att fläktarna köras längre än behövligt, trots att spannmàlsmassan i sin helhet är kyld/ luftad, vilket leder till överdriven energiförbrukning.Without measuring possibilities, the fans may run longer than necessary, despite the fact that the grain mass as a whole is cooled / aerated, which leads to excessive energy consumption.
Utan mätmöjligheter är det även fara för att den ekonomiskt sinnade operatören stänger av fläktarna för tidigt, innan hela spannmàlsmassan är luftad.Without measuring possibilities, there is also a danger that the economically minded operator will switch off the fans too soon, before the entire grain mass has been aerated.
Fukt / vatten från den del av varan som är luftad, kan då samlas i en fukt front exempelvis halwägs upp i varan.Moisture / water from the part of the product that is aerated can then collect in a moisture front, for example halfway up the product.
Enda möjligheten att upptäcka en fuktfront / en våtare delmängd i varan/ massan tidigt, är mätningar av den relativa luftfuktigheten inne i varan/ spannmålen.The only possibility to detect a moisture front / a wetter subset in the product / mass early, are measurements of the relative humidity inside the product / grain.
Temperatur sensorernas reaktion kommer först när en biologisk aktivitet sättes igång, och då har man förlorat en del tid, och kanske också kvalitet.The reaction of the temperature sensors only comes when a biological activity is started, and then you have lost some time, and maybe also quality.
Men med kontinuerliga mätningar av temperatur och relativ luftfuktighet kan kyl-, luftnings-fläktar köras den tid det tar att behandla hela mängden spannmål, varken mer eller mindre.But with continuous measurements of temperature and relative humidity, cooling, aeration fans can run the time it takes to process the entire amount of grain, neither more nor less.
Med en delning/ ett avstånd / mellan sensorerna ( med sensorer avses mätande sensorer för både temperatur och relativ luftfuktighet) av exempelvis 2 meter fås en motsvarande upplösning pà mätningen.With a division / a distance / between the sensors (sensors refer to measuring sensors for both temperature and relative humidity) of, for example, 2 meters, a corresponding resolution of the measurement is obtained.
Möjligheten finns också att hänga tvâ eller flera mätlinor så att sensorerna hamnar på olika höjd över golvet, det vill säga inbördes förskjutna i höjdled. Detta för att öka upplösningen/ noggrannheten på mätningen. 10 536 675 Genom att använda en annan delning mellan sensorerna kan andra Upplösningar uppnås, allt efter önskemål.It is also possible to hang two or more measuring lines so that the sensors end up at different heights above the floor, ie mutually offset in height. This is to increase the resolution / accuracy of the measurement. By using a different division between the sensors, other Resolutions can be achieved, as desired.
Genom att montera fler än en lina i lagringssilon kan noggrannheten på mätningen ökas ytterligare. inte minst beroende på spannmålens rasvinkel, oavsett om det pågår påfyllning eller avtappning kommer spannmålens yta att vara sluttande mot mitten, ibland är ytan konvex ibland konkav. Ett föränderligt månlandskap.By mounting more than one line in the storage silo, the accuracy of the measurement can be further increased. not least depending on the grain angle of the grain, regardless of whether filling or bottling is in progress, the surface of the grain will be sloping towards the middle, sometimes the surface is convex and sometimes concave. A changing lunar landscape.
Två mätlinor, inbördes på olika avstånd från ytterväggen, kan avslöja om spannmålens yta är konvex eller konkav inne i silon. Information som kan utvärderas manuellt av operatören, eller med hjälp av lämpligt program i en dator.Two measuring lines, mutually at different distances from the outer wall, can reveal whether the surface of the grain is convex or concave inside the silo. Information that can be evaluated manually by the operator, or using the appropriate software on a computer.
Datorn kan beräkna lagringsnivå/ lagringshöjd, samt volym på den lagrade varan.The computer can calculate the storage level / storage height, as well as the volume of the stored item.
Utifrån volymen kan sedan antal ton beräknas om man har den specifika vikten.Based on the volume, the number of tonnes can then be calculated if you have the specific weight.
Med undantag för gastät lagring är inte en silo är byggd för att fyllas helt, man vill ha ett ventilerat utrymme ovan spannmålen. På exempelvis en stål silo finns normalt en öppning hela vägen runt under takets uthäng, denna öppning finns för att ventilera utrymmet ovan varan. För en schematisk bild av ventilations öppningen under takskägget på en lagringssilo, se Fig 1 (D).With the exception of gas-tight storage, a silo is not built to be completely filled, you want a ventilated space above the grain. On a steel silo, for example, there is normally an opening all the way around under the roof overhang, this opening is there to ventilate the space above the product. For a schematic view of the ventilation opening under the eaves of a storage silo, see Fig. 1 (D).
Under normal lagring och normal drift kommer det att finnas minst en sensor i luften över spannmålen. Denna mätpunkt rapporterar luftfuktigheten i luften och temperaturen i luften till systemet, denna information är viktig för att kunna undvika att kondens bildas invändigt på taket.During normal storage and operation, there will be at least one sensor in the air above the grain. This measuring point reports the humidity in the air and the temperature in the air to the system, this information is important to be able to avoid condensation forming inside the roof.
När man kompletterar mätlinor med luftfuktighetsmätning enligt denna uppfinning, kan luftens daggpunkten lätt beräknas, och med en temperatur sensor som mäter innertakets / takplåtens temperatur, kan faran för kondens beräknas manuellt med en tabell eller i ett dator program. Ovan nämnda temperatur sensor kan även monteras så att den mäter temperaturen på silons cylindriska vägg, högt uppe. Troligen väljer man då norr sidan för att mäta på den kallaste sidan.When supplementing measuring lines with humidity measurement according to this invention, the dew point of the air can be easily calculated, and with a temperature sensor that measures the temperature of the ceiling / roof plate, the danger of condensation can be calculated manually with a table or in a computer program. The above-mentioned temperature sensor can also be mounted so that it measures the temperature on the cylindrical wall of the silo, high up. You probably then choose the north side to measure on the coldest side.
Denna information innebär en möjlighet att vid behov starta ventilationsfläktarna, och ventilera utrymmet högst upp i silon, för att undvika kondensbildning invändigt på tak /takplåten, eller silo-väggen. Tar man in kall utomhusluft, eller kyld luft, är den lika kall som takplåten och inget vatten kondenseras på plåten. 11 536 675 Med anordning och förfarande enligt denna uppfinning kan fara för kondens invändigt i taket detekteras tidigt.This information means an opportunity to, if necessary, start the ventilation fans, and ventilate the space at the top of the silo, to avoid condensation forming inside the roof / roof plate, or the silo wall. If you take in cold outdoor air, or cooled air, it is as cold as the roofing sheet and no water is condensed on the sheet. With the device and method according to this invention, the danger of condensation inside the roof can be detected early.
Med hjälp av ett lämpligt program i datorn kan ventilation /fläktar startas automatiskt, så att kondens kan undvikas även om anläggningen är obemannad.With the help of a suitable program in the computer, ventilation / fans can be started automatically, so that condensation can be avoided even if the system is unmanned.
Temperatur sensorn för takplàten monteras lämpligen medelst en väl dimensionerad magnet, eller lim, nit eller skruv. Man kan även tänka sig en temperatur sensor monterad pä / eller inbyggd i ett av elementen/ plåtsektionerna, dvs monterad från silo tillverkaren.The temperature sensor for the roof plate is suitably mounted by means of a well-dimensioned magnet, or glue, rivet or screw. One can also imagine a temperature sensor mounted on / or built into one of the elements / sheet metal sections, ie mounted from the silo manufacturer.
Hög temperatur, liksom hög relativ luftfuktighet, ger var för sig kortare lagrings tid för exempelvis ett parti spannmål, en kombination av dessa två parametrar ger betydligt kortare lagringstid.High temperature, as well as high relative humidity, each gives shorter storage time for, for example, a batch of grain, a combination of these two parameters gives significantly shorter storage time.
Maximal lämplig lagringstid kan beräknas enligt erfarenhet och/eller praxis och/eller tabeller/ scheman.Maximum suitable storage time can be calculated according to experience and / or practice and / or tables / schedules.
Att ha tillgång till mätningar av både temperatur och relativ luftfuktighet ger också möjlighet att varna i tid för mögel-risk, och andra liknande biologiska faror, när luftfuktigheten och/eller temperturen är hög.Having access to measurements of both temperature and relative humidity also makes it possible to warn in time of mold risk, and other similar biological hazards, when the humidity and / or temperature is high.
Om ett biologiskt angrepp sätter igång på en plats i ett lager, sker spridningen snabbt om förhållanden som temperatur och tillgång till vatten/ fukt finnes. Vattnet kan finnas i varan som lagras, eller i luftmassan i och/eller över varan.If a biological attack starts at a place in a warehouse, it spreads quickly if conditions such as temperature and access to water / moisture exist. The water can be present in the product being stored, or in the air mass in and / or over the product.
Med denna uppfinning kan förutom temperaturen, även luftfuktigheten övervakas på ett flertal platser i den lagrade massan /den lagrade varan, exempelvis spannmål.With this invention, in addition to the temperature, the humidity can also be monitored at a number of places in the stored mass / the stored product, for example cereals.
Både aktuell temperatur och relativ luftfuktighet inne i varan mäts och registreras, dessa värden kan presenteras på en dataskärm och manuellt omräknas till en maximal lagringstid.Both current temperature and relative humidity inside the product are measured and registered, these values can be presented on a computer screen and manually converted to a maximum storage time.
Möjlighet finns också att med ett lämpligt dataprogram direkt omräkna dessa parametrar till en maximal lämplig lagringstid / hållbarhet.It is also possible to directly recalculate these parameters with a suitable computer program to a maximum suitable storage time / shelf life.
Givetvis bör man här ta hänsyn till framtida användning av varan, och innefatta en passande säkerhets marginal, innebärande att exempelvis framtida livsmedel har större säkerhets marginaler än exempelvis spannmåls som ska användas till eldning.Of course, one should take into account the future use of the product, and include an appropriate safety margin, meaning that, for example, future foods have greater safety margins than, for example, cereals that are to be used for heating.
Kort hållbarhet på varan är lika med kort lagringstid. Med fler lagringsutrymmen i drift på en anläggning är det viktigt att veta var man har den kortaste hållbarheten. Denna 12 536 675 ska givetvis omsättas snabbast. Skall varan lagras i längre tid än hàllbarheten i nuläget tillåter kan man exempelvis köra varan genom spannmålstorken, innan fortsatt lagring. Även om endast en del av varan i en silo uppvisar för hög fuktighet/ eller temperatur kan en torkning av hela partiet vara nödvändig, allt för att bibehålla varans/ partiets kvalitet.Short shelf life of the product is equal to short shelf life. With more storage space in operation at a plant, it is important to know where you have the shortest shelf life. This 12,536,675 must of course be sold the fastest. If the product is to be stored for a longer period of time than the current shelf life allows, you can, for example, run the product through the grain dryer, before continuing storage. Even if only a part of the product in a silo has too high a humidity and / or temperature, a drying of the entire batch may be necessary, all in order to maintain the quality of the product / batch.
Här beskriven utrustning kan även flagga/ signalera att en eller flera nivåer i lagret har passerats, detta kan ge anledning för en operatör att agera, eller med dator automatiskt utföra exempelvis en beställning av ny leverans. 13The equipment described here can also flag / signal that one or more levels in the warehouse have been passed, this can give a reason for an operator to act, or with a computer automatically perform, for example, an order for a new delivery. 13
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1000485A SE536675C2 (en) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | System and method for level measurement and quality monitoring in storage space, and calculate storage time / shelf life by measuring temperature and relative humidity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1000485A SE536675C2 (en) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | System and method for level measurement and quality monitoring in storage space, and calculate storage time / shelf life by measuring temperature and relative humidity |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1000485A1 SE1000485A1 (en) | 2011-11-12 |
SE536675C2 true SE536675C2 (en) | 2014-05-13 |
Family
ID=45116392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1000485A SE536675C2 (en) | 2010-05-11 | 2010-05-11 | System and method for level measurement and quality monitoring in storage space, and calculate storage time / shelf life by measuring temperature and relative humidity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE536675C2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102692253A (en) * | 2012-06-21 | 2012-09-26 | 郑州华粮科技股份有限公司 | Empty storehouse and temperature and humidity early-warning method for standardized grain storage |
CN103364109B (en) * | 2013-07-19 | 2015-04-15 | 深圳市粮食集团有限公司 | Temperature collection system and method used for collecting temperature of grains |
CN103994831B (en) * | 2014-04-17 | 2017-04-19 | 北京固瑞恩科技有限公司 | Temperature measuring wear-resistant system and installation method thereof |
CN107356289A (en) * | 2017-07-18 | 2017-11-17 | 山东浪潮通软信息科技有限公司 | A kind of grain monitoring and pre-alarming method of the multisensor based on ZigBee |
CN108414111A (en) * | 2018-04-24 | 2018-08-17 | 华北电力大学 | Silo storing temperature field measuring apparatus based on acoustic technique and its method |
CN109186686A (en) * | 2018-10-29 | 2019-01-11 | 山东金钟科技集团股份有限公司 | A kind of method for arranging of list storehouse multi-parameter grain feelings detector |
-
2010
- 2010-05-11 SE SE1000485A patent/SE536675C2/en active IP Right Revival
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE1000485A1 (en) | 2011-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE536675C2 (en) | System and method for level measurement and quality monitoring in storage space, and calculate storage time / shelf life by measuring temperature and relative humidity | |
EP2742301B1 (en) | Agricultural product containing and conditioning system | |
CN104007776B (en) | A kind of grain heap condensation early warning, controlling system based on the coupling of temperature humidity field and method | |
CN202216885U (en) | Automatic analyzing device for drying powdered coal total moisture detection | |
CN103344742B (en) | Method for predicting criticality of entomophthora in grains stored in granary | |
CN202177561U (en) | Automatic moisture tester capable of simultaneously detecting a plurality of types | |
US3687612A (en) | Method of controlling relative humidity in gaseous sterilizers | |
JP4616198B2 (en) | Liquid discrimination device and liquid discrimination method | |
CN106980332B (en) | A kind of detection method of grain storage state | |
Kettlewell et al. | Heat produced by broiler chickens in a commercial transport vehicle | |
CN206353059U (en) | A kind of movable temperature detection structure of silo | |
Boshouwers et al. | Automatic gravimetric calorimeter with simultaneous recording of physical activity for poultry | |
CN206057134U (en) | Rotary drum type chemical irrigation viscosity detection device | |
CN108518972A (en) | A kind of baking room dry materials course control method for use calculated based on accumulated temperature | |
CN108681345B (en) | A kind of grain cyclic drying investigating method and device based on temperature zone | |
CN109030153B (en) | Device and method for adjusting moisture content of cigarettes through controllable wind speed | |
Bradna et al. | The impact of weather conditions on microclimate in storage facilities | |
CN108680002B (en) | A kind of batch quiescent bed Grain Drying Process investigating method based on temperature zone | |
CN207395334U (en) | A kind of air dry oven of real-time detection Sample moisture | |
CN103675953B (en) | The detection case surveyed for electric radiosonde ground base | |
AU2012100136B4 (en) | Conveyor belt weighing system with embedded tachometer | |
Stekelenburg et al. | Measurement of water activity with an electric hygrometer | |
Bracken | Combating humidity‐the hidden enemy in manufacturing | |
US20220082485A1 (en) | Device for measuring amount of moisture generated in livestock shelter flooring material | |
CN1688872A (en) | Device for the determination of flow parameters for a fluid and method for operating such a device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed | ||
RINS | Reinstatement according to par. 72 patents act |
Effective date: 20181004 |