Snímače teploty a káble na monitorovanie obilných sila

Primárne kľúčové slová:Kábel teploty obilia, snímač teploty obilia, systém monitorovania obilia, monitorovanie teploty sila

Súvisiace kľúčové slová: Kábel teploty zásobníka na obilie, systém monitorovania teploty zásobníka na obilie, viacbodový snímač teploty, monitorovanie teploty skladovania obilia, kábel snímača zásobníka

Počas dlhodobého skladovania zrna sú teplota, vlhkosť a koncentrácia oxidu uhličitého dôležitými ukazovateľmi používanými na hodnotenie stavu zrna. Hoci obilie už bolo zozbierané a uskladnené, zostáva biologicky aktívne a naďalej dýcha.

Keď sa vo vnútri zrnovej hmoty vyskytne nadmerná vlhkosť, aktivita hmyzu, rast plesní, nerovnomerné prevzdušňovanie alebo kondenzácia, môže sa vytvárať lokálne teplo. Tieto horúce miesta je často ťažké odhaliť zvonku skladovacej štruktúry.

Z tohto dôvodu spoľahlivésnímače teploty obiliaakáble teploty zrna sú základnými súčasťami moderných zariadení na skladovanie obilia, mlynov na krmivo, závodov na spracovanie obilia a veľkých obchodných síl.

Jednoduchá inštalácia niekoľkých teplotných káblov však nezaručuje efektívne monitorovanie. Počet káblov, inštalačné polohy, horizontálne rozstupy, vertikálne rozstupy senzorov a metóda analýzy údajov, to všetko priamo ovplyvňuje výkon monitorovania.

V silách s veľkým priemerom môžu nedostatočné alebo zle rozmiestnené káble ponechať značné oblasti obilnej hmoty nemonitorované, čo umožňuje, aby lokálne zahrievanie pokračovalo skôr, ako sa zistí.

Prečo je potrebné neustále monitorovať teplotu obilia

Zmeny teploty vo vnútri skladovaného obilia sa zriedka vyskytujú rovnomerne. Vlhkosť zrna, koncentrácia cudzieho materiálu, vzory zaťaženia, prestup tepla stenou, kondenzácia na streche, prúdenie vzduchu a sezónne poveternostné podmienky môžu spôsobiť veľké teplotné rozdiely v rámci toho istého sila.

Keď je vlhkosť zrna príliš vysoká, môže sa zvýšiť aktivita plesní a mikroorganizmov a uvoľniť teplo. Koncentrovaná aktivita hmyzu môže tiež spôsobiť lokálne zvýšenie teploty. Ak sa toto teplo nerozptýli, postihnutá oblasť sa môže postupne rozširovať a spôsobiť:

Spoľahlivýsystém sledovania teploty skladovania obiliaby nemal zobrazovať len aktuálne teploty. Mal by tiež zaznamenávať historické údaje a identifikovať meniace sa trendy v každom bode merania.

V porovnaní s jedným odčítaním teploty je na zisťovanie vznikajúcich rizík často užitočnejší nepretržitý nárast teploty, rozdiely medzi blízkymi snímačmi a zmeny v priebehu času.

Napríklad senzor môže byť stále pod prahom alarmu, ale ak jeho teplota niekoľko dní naďalej stúpa, správcovia skladov by mali oblasť preskúmať.

Moderný manažment obilia by preto mal brať do úvahy teplotné trendy, vonkajšie podmienky, záznamy o prevzdušňovaní a vlhkosť zrna, a nie spoliehať sa len na najvyššiu teplotu.

Medzi snímače teploty používané pri skladovaní obilia patria najmä termočlánky a termistory. Tieto technológie sa líšia princípom merania, štruktúrou káblov, konverziou signálu a požiadavkami na údržbu.

Termočlánkové teplotné káble

Termočlánky merajú teplotu prostredníctvom elektrického napätia generovaného na spojení dvoch rôznych kovov.

Termočlánky typu T sa bežne používajú v aplikáciách skladovania obilia. Ich snímacie spoje sú inštalované v rôznych polohách pozdĺž kábla.

Typický vertikálny rozstup snímačov môže zahŕňať približne:

Správna vzdialenosť závisí od výšky sila, typu zrna, požiadaviek na monitorovanie a rozpočtu projektu.

Aby odolali silám vznikajúcim pri nakladaní, vykladaní a usadzovaní obilia, termočlánkové drôty sa zvyčajne kombinujú s nosným oceľovým lankom a sú chránené odolným vonkajším plášťom.

Signály snímača sa prenášajú do spínacieho alebo konverzného zariadenia, kde sa premieňajú na digitálne informácie pre monitorovací softvér alebo riadiace zariadenia.

Termistorové teplotné káble

NTC termistor je teplotne citlivý rezistor, ktorého odpor so stúpajúcou teplotou klesá.

Termistory sú široko používané vkáble teploty zásobníka obiliakvôli ich kompaktným rozmerom, dobrej stabilite a spoľahlivej presnosti merania.

Niektoré digitálne teplotné káble používajú samostatnú nosnú vonkajšiu konštrukciu a odnímateľné vnútorné snímacie jadro.

Vystužený vonkajší kábel odoláva tlaku zrna a ťahovým silám, zatiaľ čo vnútorné jadro snímača zbiera údaje o teplote. Ak senzor zlyhá, vnútorné jadro môže byť odstránené a vymenené bez odstránenia kompletného nosného kábla.

Táto štruktúra s vymeniteľným jadrom môže výrazne znížiť náklady na údržbu, najmä v hlbokých silách, veľkých skladovacích zásobníkoch a zariadeniach, kde nie je možné ľahko odstrániť obilie.

Digitálne údaje o teplote je možné prenášať cez RS485, Ethernet alebo bezdrôtovú komunikáciu do asystém monitorovania obiliapre:

Prečo je počet teplotných káblov dôležitý

Lokálne zahrievanie sa často vyskytuje na relatívne malej ploche zrnitej hmoty.

Ak je nainštalovaných príliš málo káblov, najbližší snímač môže byť umiestnený ďaleko od horúceho bodu. Poškodzovanie zŕn môže pokračovať dlhú dobu, kým sa teplo dostane k senzoru.

Preto by sa systém monitorovania obilia nemal hodnotiť iba otázkou, či sú nainštalované káble. Malo by sa tiež zvážiť:

Či sa monitoruje stred sila

Či je v blízkosti steny sila nainštalovaný dostatočný počet snímačov

Či je horizontálna vzdialenosť medzi káblami príliš veľká

Či je vertikálny rozstup snímačov vhodný

Či sa monitorujú oblasti náchylné na kondenzáciu a vysokorizikové oblasti

Či systém dokáže detekovať lokálne vykurovanie a nie iba priemernú teplotu

V malom zásobníku na obilie môže jeden stredový kábel poskytnúť obmedzené referenčné informácie.

Ako sa však priemer sila zväčšuje, jediný stredový kábel sa stáva čoraz nedostatočnejším. Veľké silá zvyčajne vyžadujú kombináciu káblov centrálneho, vnútorného a vonkajšieho kruhu.

Počet káblov by sa mal zvyšovať s priemerom sila, hĺbkou zrna a rizikom skladovania namiesto toho, aby zostávali fixné pre každý projekt.

Prečo výrobcovia odporúčajú rôzne usporiadanie káblov

Rôzni dodávatelia monitorovania obilia môžu odporučiť veľmi odlišné množstvá káblov a inštalačné polohy pre silá rovnakého priemeru.

Napríklad v sile s priemerom približne 18,2 metra môže jeden návrh odporučiť 11 káblov, zatiaľ čo iný môže odporučiť iba osem.

Pre silo s priemerom približne 27,4 metra môže jeden dodávateľ odporučiť 18 káblov a druhý 19. Polomer inštalácie vnútorných a vonkajších káblových krúžkov sa tiež môže výrazne líšiť.

Tieto rozdiely ukazujú, že neexistuje jediný jednoduchý vzorec usporiadania vhodný pre každú štruktúru skladovania obilia.

Medzi možné dôvody patria:

Rôzne senzorové technológie

Rôzne vertikálne rozstupy snímačov

Rôzne priemery sila a hĺbky zrna

Rôzne odrody obilia a úrovne vlhkosti

Rôzne systémy prevzdušňovania

Rôzne sily káblov a nosné konštrukcie

Rôzne alarmové algoritmy

Rôzne štandardy riadenia rizík

Rôzne rozpočty projektov

Pri výbere asystém monitorovania teploty obilného sila, kupujúci by nemali porovnávať len cenu kábla alebo množstvo kábla.

Mali by tiež pochopiť, ako dodávateľ určil polohy káblov a či navrhovaný dizajn zodpovedá skutočným podmienkam v sile.

Môže jeden snímač monitorovať pevný rádius?

Niektoré konštrukcie na monitorovanie teploty vypočítavajú množstvo káblov za predpokladu, že jeden snímač môže monitorovať zrno v rámci pevného polomeru.

Napríklad dodávateľ môže tvrdiť, že jeden snímač teploty monitoruje zrno v okruhu približne 2,7 metra.

Aj keď je tento prístup jednoduchý na pochopenie, môže príliš zjednodušiť prenos tepla vo vnútri skladovaného obilia.

Teplotný senzor meria teplotu na svojom fyzickom mieste. Neskenuje priamo všetko okolité zrno.

Ak dôjde k ohrevu ďaleko od snímača, teplo sa musí presunúť cez hmotu zrna vedením alebo prúdením vzduchu predtým, ako zmena teploty dosiahne snímač.

Rýchlosť pohybu tepla závisí od niekoľkých faktorov:

Typ zrna

Vlhkosť zrna

Pórovitosť zrna

Cudzí materiál

Smer prúdenia vzduchu

Prevádzka prevzdušňovania

Vonkajšia teplota

Trvanie vykurovania

Veľkosť horúceho bodu

Počas mechanického prevzdušňovania môže pohybujúci sa vzduch prenášať teplo a umožniť blízkemu senzoru rýchlejšie rozpoznať zmenu.

Bez prevzdušňovania môže byť prenos tepla cez zrno relatívne pomalý. Lokalizovaný problém, ktorý sa nachádza ďaleko od kábla, môže preto zostať dlhší čas nezistený.

Z tohto dôvodu nakreslenie pevného kruhu alebo gule okolo každého snímača plne nepredstavuje skutočný výkon asystém monitorovania teploty sila.

Tvrdenia o "100% pokrytí" by sa mali starostlivo vyhodnotiť

Ak sa predpokladá, že každý snímač monitoruje sférický objem, objaví sa ďalší problém: sférické zóny nemôžu úplne naplniť valcové obilné silo bez medzier alebo presahov.

Niektoré zrná môžu spadnúť mimo všetky predpokladané zóny senzora, zatiaľ čo iné oblasti môžu byť započítané viackrát, pretože sa nachádzajú v prekrývajúcich sa zónach.

Keď sa prekrývajúce sa oblasti počítajú opakovane, vypočítané pokrytie monitorovaním môže byť výrazne nadhodnotené.

Jedna analýza porovnávala tri usporiadania teplotných káblov:

Jeden kábel inštalovaný v strede sila

Tri káble rozmiestnené vo vnútri sila

Jeden stredový kábel plus šesť okolitých káblov, celkovo sedem

Niektoré priemyselné materiály popisovali pokrytie monitorovaním týchto rozložení ako približne 15 %, 50 % a 100 %.

Keď sa však prepočítali vertikálne rozstupy snímačov a geometrické monitorovacie objemy, odhadované neprekrývajúce sa percentá objemu boli oveľa nižšie:

Aj keď boli zahrnuté vertikálne sa prekrývajúce oblasti, odhadované hodnoty boli len asi 9,6 %, 28,7 % a 66,9 %.

Tieto výpočty neznamenajú, že teplotné káble sú neúčinné.

Namiesto toho ukazujú, že výkon systému by sa nemal posudzovať iba podľa zjednodušeného percenta geometrického pokrytia.

Skutočnou hodnotou systému monitorovania teploty je jeho schopnosť nepretržite monitorovať distribuované body a skrátiť čas potrebný na zistenie abnormálneho zahrievania.

Ako navrhnúť efektívne rozloženie kábla na meranie teploty obilia

Vedeckýrozloženie kábla teploty zrnaby mali byť založené skôr na štruktúre sila, charakteristikách zrna a skladovacích operáciách než na pevnom množstve kábla.

1. Určte horizontálne rozloženie podľa priemeru sila

So zvyšujúcim sa priemerom sila sa zväčšuje vzdialenosť medzi stredovým káblom a stenou sila.

Silá s veľkým priemerom preto vyžadujú dodatočné káble s vnútorným a vonkajším kruhom.

Usporiadanie centrálneho, vnútorného a vonkajšieho kruhu môže znížiť veľké nemonitorované priestory medzi stredom sila a stenou.

2. Určite množstvo vertikálneho snímača podľa hĺbky zrna

Teplotná stratifikácia sa stáva významnejšou so zvyšujúcou sa hĺbkou zrna.

Vrchná vrstva zrna môže byť ovplyvnená kondenzáciou na streche a vonkajšou teplotou. Spodná vrstva môže byť ovplyvnená podlahou a prevzdušňovaním vzduchu. Ohrev sa môže vyvinúť aj v strede hmoty zrna.

Senzory by preto mali byť rozmiestnené vertikálne pozdĺž kábla a nemali by byť sústredené iba v blízkosti vrchnej alebo spodnej časti.

3. Zvýšte monitorovanie vo vysoko rizikových oblastiach

Niektoré miesta majú väčšie riziko lokálneho vykurovania, vrátane:

Oblasti s koncentrovaným cudzím materiálom

Nerovnomerné zóny nakladania obilia

Oblasti úniku strechy

Časti stien náchylné na kondenzáciu

Mŕtve zóny prevzdušňovania

Oblasti v blízkosti obilných vstupov

Okolo týchto miest môžu byť potrebné ďalšie snímače alebo užší rozstup káblov.

4. Zvážte mechanickú pevnosť a údržbu

Počas nakladania a vykladania zrno vytvára ťahové, šmykové a bočné sily na teplotné káble.

Spoľahlivýkábel snímača obilného silamusí poskytovať nielen presné merania, ale aj primeranú pevnosť v ťahu, odolnosť proti opotrebovaniu a bezpečné zavesenie.

Pre hlboké zásobníky a veľké silá môžu pancierové káble alebo káble s vymeniteľným jadrom znížiť budúce ťažkosti s údržbou.

5. Vytvorte kontinuálnu analýzu údajov

Monitorovací systém by mal uchovávať historické teploty pre každý senzor a podporovať analýzu:

Rýchlosť nárastu teploty

Rozdiely teplôt medzi blízkymi snímačmi

Maximálna teplota

Abnormálne zóny

Trvanie alarmu

Sezónne trendy

Nastavenia budíka by sa nemali spoliehať len na pevnú maximálnu teplotu. Malo by sa zvážiť aj neustále zvyšovanie teploty, zvyšujúce sa teplotné rozdiely a trvanie abnormálnych podmienok.

Teplota, vlhkosť a oxid uhličitý by sa mali hodnotiť spoločne

Teplota je jedným z najdôležitejších ukazovateľov stavu zrna, ale samotná teplota má obmedzenia.

Keď aktivita plesní alebo hmyzu začala len nedávno, generované teplo ešte nemusí byť dostatočné na to, aby vyvolalo zreteľné zvýšenie teploty.

Relatívna vlhkosť alebo koncentrácia oxidu uhličitého sa môžu zmeniť skôr.

Kompletnejšie riešenie monitorovania obilia preto môže kombinovať:

Viacbodové snímače teploty

Meranie vlhkosti zrna alebo rovnovážnej relatívnej vlhkosti

Senzory oxidu uhličitého

Senzory vonkajšej teploty a vlhkosti

Záznamy o prevádzke prevzdušňovania

Údaje o skúške vlhkosti zrna

Porovnaním niekoľkých ukazovateľov môžu manažéri skladov znížiť riziko nesprávnej interpretácie jedného merania a urobiť lepšie rozhodnutia týkajúce sa prevzdušňovania, chladenia, otáčania zrna alebo fumigácie.

Systémy monitorovania obilia by mali poskytovať varovania pred rizikom

Tradičné zariadenie na meranie teploty zrna zobrazuje hlavne teplotu v každom bode merania.

Modernýsystém monitorovania obiliaby mala poskytovať aj ukladanie údajov, analýzu trendov a včasné varovania pred rizikami.

Kompletný systém môže zahŕňať:

Káble teploty obilia

Viacbodové snímače teploty

Jednotky na zber údajov o teplote a vlhkosti

Komunikácia RS485 alebo Ethernet

Monitorovanie počítačov alebo cloudových platforiem

Teplotné krivky a diagramy síl

Alarmy vysokej teploty

Alarmy nepretržitého vykurovania

Rozhrania na ovládanie prevzdušňovania

Prehľady historických údajov

Zhromažďovaním údajov z rôznych druhov obilia, ročných období a skladovacích štruktúr môžu zariadenia na obilie postupne zaviesť poplachové štandardy vhodné pre ich vlastné podmienky namiesto toho, aby sa úplne spoliehali na všeobecné teplotné limity.

Riešenia na monitorovanie teploty obilia Langfang Zhaosui

Langfang Zhaosui Temperature Measurement Cable Co., Ltd. sa špecializuje na výskum, vývoj a výrobu káblov na meranie teploty obilia, snímačov teploty a vlhkosti, jednotiek na zber údajov a systémov na monitorovanie obilia.

Riešenia môžu byť navrhnuté pre:

Ploché sklady obilia

Zásobníky na obilie

Veľké obchodné silá

Kŕmne silá

Priemyselné materiálové silá

Hlboké skladovacie štruktúry

Každé riešenie je možné nakonfigurovať podľa priemeru sila, výšky sila, skladovaného materiálu, požadovaného množstva snímača a komunikačnej vzdialenosti.

V prípade veľkých projektov skladovania obilia je zvýšenie počtu teplotných káblov, optimalizácia distribúcie centrálnych a okolitých senzorov a analýza trendov teploty praktickejšie ako spoliehanie sa na deklarovaný pevný polomer monitorovania.

Pancierové teplotné káble s vymeniteľným jadrom používajú vonkajšiu nosnú konštrukciu na ochranu vnútorných snímačov.

Keď je potrebná údržba, vnútorné snímacie jadro možno odstrániť a vymeniť, čo pomáha znížiť náklady na vyprázdnenie sila a preinštalovanie kompletného kábla.

Po pripojení k viacbodovým jednotkám na meranie teploty a vlhkosti, softvéru na monitorovanie zrna a komunikačnému zariadeniu môže systém poskytnúť:

Automatický zber teploty

Historické trendové krivky

Zobrazenie teploty vrstva po vrstve

Alarmy vysokej teploty

Vzdialený monitoring

Analýza stavu zrna

Záver

Snímače teploty a káble teploty obilia sú základnými súčasťami bezpečného skladovania obilia. Efektívnosť systému však nemožno hodnotiť iba prítomnosťou zariadenia alebo zjednodušeným percentom pokrytia.

Spoľahlivé riešenie monitorovania by malo zvážiť:

Priemer sila

Hĺbka zrna

Vertikálny rozstup snímačov

Množstvo kábla

Pozície inštalácie káblov

Vlhkosť zrna

Podmienky prevzdušňovania

Štruktúra snímača

Historické teplotné trendy

Pre veľké obilné silá môže distribuované monitorovanie pomocou káblov s viacerými teplotami v kombinácii s informáciami o vlhkosti, oxide uhličitom a prevzdušňovaní poskytnúť skoršie varovanie pred lokalizovaným zahrievaním, plesňou a hmyzom.

Vedecké umiestnenie káblov, nepretržitý zber údajov a správna interpretácia teplotných trendov sú kľúčom k dosiahnutiu plnej hodnoty asystém snímačov teploty obilia.