熒光光纖溫度傳感器是由多模光纖和在其頂部安裝的熒光物體(稀土物質(zhì))組成。熒光物質(zhì)在受到一定波長(zhǎng)(受激譜)的光激勵(lì)后,受激輻射出熒光能量。激勵(lì)撤消后,熒光余暉的持續(xù)性取決于熒光物質(zhì)特性、環(huán)境溫度等因素。這種受激發(fā)熒光通常是按指數(shù)方式衰減的,衰減的時(shí)間常數(shù)稱為熒光壽命或熒光余暉時(shí)間。在不同的環(huán)境溫度下,熒光余暉衰減也不同。因此通過(guò)測(cè)量熒光余暉壽命的長(zhǎng)短,就可以得知當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度。
測(cè)溫電纜算是核心的糧倉(cāng)檢測(cè)部件了。為糧情穩(wěn)定,要根據(jù)溫度和天氣的變化給糧庫(kù)通風(fēng),以前需要每一位保管員手動(dòng)開窗,現(xiàn)在智能通風(fēng)系統(tǒng),可以根據(jù)預(yù)設(shè)溫度值遠(yuǎn)程自動(dòng)通風(fēng),相比傳統(tǒng)手動(dòng)通風(fēng),不僅效率提高4倍以上,還可以將糧食水分保持在佳狀態(tài)。糧食保管主要的就是監(jiān)測(cè)糧溫,溫度是反映糧情的晴雨表?,F(xiàn)在,監(jiān)測(cè)糧溫有了一個(gè)強(qiáng)大的“幫手”——測(cè)溫電纜。每個(gè)糧倉(cāng)都有電子測(cè)溫電纜布設(shè)在糧堆中,每根電纜上分別有4個(gè)測(cè)溫點(diǎn),根據(jù)糧庫(kù)的倉(cāng)容大小,每個(gè)糧倉(cāng)至少分布著240個(gè)以上的電子測(cè)溫點(diǎn),形成全覆蓋的立體檢測(cè)網(wǎng)絡(luò),可以在電腦上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化。
測(cè)溫電纜作為電纜的一種,其和普通電纜的機(jī)構(gòu)類似,都是由芯、絕緣層構(gòu)成,那么絕緣層電暈放電自然也是現(xiàn)實(shí)存在的,如何研究測(cè)溫電纜的這個(gè)物理現(xiàn)象呢?當(dāng)絕緣體之間有足夠高的電壓差時(shí),就會(huì)發(fā)生電暈放電。想象一個(gè)單一的均勻擠出型絕緣線,從外面看,它看起來(lái)像一個(gè)光滑的均勻絕緣體。事實(shí)上,在絕緣層擠出過(guò)程中,絕緣層內(nèi)有可能存在微小的空隙(氣泡)?,F(xiàn)在把絕緣體夾在有電壓的導(dǎo)體和接地面之間。在絕緣內(nèi)部,有一個(gè)電壓梯度。例如絕緣厚度為10mil (0.254 mm),導(dǎo)體與地之間的電壓為1000V,則電壓梯度為100V / mil(或約4kV / mm)。
糧食縱深層面圖像獲取技術(shù)融合了電子信息圖像技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密光學(xué)技術(shù)和糧食儲(chǔ)藏等科學(xué)技術(shù)。設(shè)計(jì)用于高大房式倉(cāng)、淺圓倉(cāng)、立筒倉(cāng)群縱深部位預(yù)埋或及時(shí)插入電子圖像采集端,實(shí)時(shí)采集縱深層面下儲(chǔ)糧的高清動(dòng)態(tài)彩色圖像。光影采集儀是糧食縱深層面圖像獲取技術(shù)的核心。它由LED光源電路、CCD 視頻電路、圖像采集電路、色差調(diào)整電路、濾波穩(wěn)定電路、LED 控制電路、圖像放大電路、圖像顯示器電路、WiFi平臺(tái)、后臺(tái)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)組成。
現(xiàn)階段的糧情測(cè)控發(fā)展還處于高速水平上,未來(lái)智能糧倉(cāng)的建設(shè)對(duì)測(cè)控系統(tǒng)提出了新要求。糧情測(cè)控是應(yīng)用較早的智能檢測(cè)技術(shù),其主要利用電子、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)、倉(cāng)儲(chǔ)管理等技術(shù),實(shí)現(xiàn)糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中糧情變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析,并對(duì)異常糧情進(jìn)行預(yù)測(cè)和處理。糧情測(cè)控技術(shù)結(jié)束了以往手工式、低效率、低精度的人工檢測(cè)歷史,了基于電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行糧情集中檢測(cè)和分析的儲(chǔ)糧新時(shí)代。糧情測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)是傳感器的使用,通過(guò)傳感器將溫濕度等被測(cè)量轉(zhuǎn)換成電子模擬信號(hào),用計(jì)算機(jī)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)利用糧情測(cè)控軟件進(jìn)行處理,形成直觀的溫濕度等數(shù)據(jù)與圖表形式。
根據(jù)實(shí)時(shí)采集得到的糧食生態(tài)圖像,按照儲(chǔ)糧保管經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)量判斷, 與糧食抽樣檢測(cè)的物化質(zhì)量指標(biāo)情況基本一致, 可以為保管人員判斷糧食質(zhì)量變化情況提供直觀的圖像依據(jù)。
在縱深全密閉糧食環(huán)境下, 當(dāng)CO2濃度8%或O2濃度低于4%或相對(duì)濕度(RH)大于等于80%環(huán)境條件下, 圖像采集功能運(yùn)行正常;在儲(chǔ)糧常壓環(huán)境下, 磷化氫(PH3)達(dá)到500mL/m3濃度時(shí)不銹鋼光學(xué)探視管運(yùn)行正常,未出現(xiàn)被腐蝕情況。
在糧堆內(nèi),糧溫較高部位氣體中含有的水汽量多、水汽壓力大,而低溫部位的水汽壓力小,于是在糧堆內(nèi)存在溫度梯度的同時(shí)也存在蒸汽壓梯度;同時(shí)糧堆內(nèi)氣體也不是靜止的,而是通過(guò)對(duì)流不停地運(yùn)動(dòng)。根據(jù)熱量傳遞規(guī)律,糧堆內(nèi)高溫處的熱量要朝低溫處傳遞,同時(shí)也伴隨著水分轉(zhuǎn)移,糧堆內(nèi)的水汽也會(huì)從高溫部位向低溫部位移動(dòng),結(jié)果導(dǎo)致水汽在低溫部位聚集。加上糧粒具有較強(qiáng)的吸濕性,使得低溫部位的糧食含水量逐漸增加。糧層間的溫差值越大,糧堆內(nèi)的濕熱擴(kuò)散現(xiàn)象越嚴(yán)重。若濕熱氣體在上升過(guò)程中遇到較冷的糧粒或屋面,還會(huì)結(jié)露凝結(jié)
應(yīng)廣大用戶的需求,本公司新近推出了無(wú)線模擬糧情測(cè)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主機(jī)與分機(jī)之間通信采用無(wú)線數(shù)字方式,分機(jī)與分線器間采用有線數(shù)字方式,測(cè)溫傳感器使用熱敏電阻。與無(wú)線數(shù)字糧情測(cè)控系統(tǒng)的區(qū)別僅在于傳感器的不同(全數(shù)字系統(tǒng)測(cè)溫傳感器使用數(shù)字芯片18B20)。
無(wú)線模擬糧情測(cè)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下:
1、主機(jī)與分機(jī)之間采用無(wú)線傳輸,避免了布線上的不便,而測(cè)控機(jī)房也可以隨意選址。
2、測(cè)溫傳感器使用熱敏電阻,造價(jià)低廉。
3、可與無(wú)線數(shù)字系統(tǒng)兼容使用一套軟件,給糧情管理帶來(lái)方便。
4、特別適合于對(duì)老模擬測(cè)控系統(tǒng)的升級(jí)改造。
1.傳統(tǒng)測(cè)試計(jì)量學(xué)科的任務(wù)是以測(cè)量系統(tǒng)的輸出量來(lái)估價(jià)被測(cè)量,從信息論的觀點(diǎn)上說(shuō),就是信息的復(fù)現(xiàn)。但動(dòng)態(tài)測(cè)量與靜態(tài)測(cè)量面對(duì)的物理量是不同的,它測(cè)量的是隨時(shí)間不斷變化的星,因此動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)要研究測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。
2.在動(dòng)態(tài)測(cè)試中,己不是靜態(tài)測(cè)量時(shí)的輸出與輸入的數(shù)值上的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而是輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。靜態(tài)測(cè)量中分析測(cè)量數(shù)值的誤差,而在動(dòng)態(tài)測(cè)試中則要求輸出信號(hào)波形不失真地復(fù)現(xiàn)輸入波形。
3.現(xiàn)代動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)要解決測(cè)試系統(tǒng)工作過(guò)程中遇到的具體技術(shù)問(wèn)題,加信息的獲取、信號(hào)的變換、信號(hào)的處理與分析、信號(hào)的顯示與記錄等環(huán)節(jié)以及它們之間的輻合關(guān)系。
4.現(xiàn)代動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)多環(huán)節(jié)的復(fù)雜系統(tǒng),系統(tǒng)組成之后其動(dòng)態(tài)性能不一定符合要求。但是可以通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型研究,應(yīng)用適當(dāng)?shù)臑V波器進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,以拓寬系統(tǒng)的頻帶,改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。