本實用新型涉及糧食顆粒導熱率測試技術領域,特別是涉及一種糧食顆粒導熱率測試裝置。
背景技術:
目前,多數顆粒物(如糧食)為堆放存儲,為了更好的保障糧食的存儲質量,往往需要對糧食進行相應的控溫,為達到對糧食進行更準確合理控溫的目的,知道糧食顆粒的導熱率則尤為關鍵。
現有技術中,一般的方法難以在線準確獲取糧食顆粒的導熱率。
技術實現要素:
(一)要解決的技術問題
本實用新型要解決的技術問題是如何對糧食顆粒的導熱率進行在線準確的測量。
(二)技術方案
為了解決上述技術問題,本實用新型提供一種糧食顆粒導熱率測試裝置,其包括控制機箱、糧食容器和溫度探頭,所述控制機箱內設有加熱電源,所述糧食容器內沿其中軸線方向設置有電加熱絲,所述電加熱絲的兩端分別通過固定桿/絲固定在所述糧食容器內,所述電加熱絲的兩端分別通過加熱絲引線與所述控制機箱內的加熱電源相連,所述溫度探頭靠近所述電加熱絲設置,所述溫度探頭通過溫度探頭線與所述控制機箱相連;所述糧食容器用于盛裝糧食顆粒。
其中,所述電加熱絲外包裹有一層導熱外殼。
其中,所述控制機箱的殼體上設有與所述加熱電源對應的加熱電源電壓表、加熱電源電流表、加熱電源工作指示燈、加熱電源過載指示燈和加熱電源開關。
其中,所述控制機箱的殼體上還設有觸摸屏。
其中,所述控制機箱的殼體上還設有U盤接口。
其中,所述控制機箱的殼體上還設有與所述加熱電源對應的加熱電源電壓調節(jié)旋鈕。
其中,還包括底座,所述底座通過支架與所述控制機箱的殼體相連,所述糧食容器放置于所述底座上。
其中,所述控制機箱通過電源線與外部電源相連。
其中,所述控制機箱上還設有總電源開關。
(三)有益效果
與現有技術相比,本實用新型具有以下優(yōu)點:
本實用新型提供的一種糧食顆粒導熱率測試裝置,其包括控制機箱、糧食容器和溫度探頭,所述控制機箱內設有加熱電源,所述糧食容器內沿其中軸線方向設置有電加熱絲,所述電加熱絲的兩端分別通過固定桿/絲固定在所述糧食容器內,所述糧食容器用于盛裝糧食顆粒,且糧食顆粒包圍在所述電加熱絲的四周,所述電加熱絲的兩端分別通過加熱絲引線與所述控制機箱內的加熱電源相連,用于為電加熱絲供電,為電加熱絲提供一個穩(wěn)定的熱量,所述溫度探頭設于所述電加熱絲附近,用于檢測電加熱絲處糧食的溫度,所述溫度探頭通過溫度探頭線與所述控制機箱相連,將數據傳送至控制機箱內處理,根據相應公式處理數據,便可繪制出溫度T與時間對數lnt的變化曲線,截取線性段,求取其斜率,便可準確的在線計算出糧食顆粒導熱率。
附圖說明
圖1為本實用新型一種糧食顆粒導熱率測試裝置的整體結構示意圖;
圖中:1:控制機箱;2:加熱電源電壓表;3:加熱電源電流表;4:加熱電源開關;5:加熱電源工作指示燈;6:總電源開關;7:加熱電源過載指示燈;8:加熱電源電壓調節(jié)旋鈕;9:加熱絲引線;10:電加熱絲;11:U盤接口;12:觸摸屏;13:溫度探頭線;14:電源線;15:糧食容器;16:溫度探頭;17:底座。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本實用新型,但不用來限制本實用新型的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
本實用新型根據非穩(wěn)態(tài)法傳熱學理論,若假定在固體介質中存在一個理想的無限細且無限長的線形熱源(介質相對于電加熱絲來說是無限大的物體),該線形熱源在單位時間和單位長度上的發(fā)熱量是一個定值。在該線形熱源作用下,線形熱源本身及周圍溫度將上升,而線形熱源溫度上升的快慢將取決于其周圍介質導熱率的大小。因此通過測定線形熱源或其周圍介質的升溫速率,即可根據相應公式計算出介質的導熱率。
如圖1所示,為本實用新型提供的一種糧食顆粒導熱率測試裝置,其包括控制機箱1、糧食容器15和溫度探頭16,所述控制機箱1內設有加熱電源,所述糧食容器15內沿其中軸線方向設置有電加熱絲10,所述電加熱絲10的兩端分別通過固定桿/絲固定在所述糧食容器15內,所述糧食容器15用于盛裝糧食顆粒,且糧食顆粒包圍在所述電加熱絲10的四周,即糧食顆粒沒過電加熱絲10,所述電加熱絲10的兩端分別通過加熱絲引線9與所述控制機箱1內的加熱電源相連,用于為電加熱絲10供電,為電加熱絲10提供一個穩(wěn)定的熱量,所述溫度探頭16靠近所述電加熱絲10設置,用于檢測電加熱絲10處糧食顆粒的溫度,所述溫度探頭16通過溫度探頭線13與所述控制機箱1相連,將數據傳送至控制機箱1內處理,根據相應公式處理數據,便可繪制出溫度T與時間對數lnt的變化曲線,截取線性段,求取其斜率,便可準確的計算出糧食顆粒導熱率。
所述電加熱絲10為熱電阻絲或由其他線型能夠產生恒定熱量的材料制成,所述電加熱絲10外包裹有一層導熱外殼。
其中,所述控制機箱1的殼體上設有與所述加熱電源對應的加熱電源電壓表2、加熱電源電流表3、加熱電源工作指示燈5、加熱電源過載指示燈7、加熱電源開關4和總電源開關6;以方便進行相關操作。
其中,所述控制機箱1的殼體上還設有觸摸屏12,用于接收設置命令,并進行參數實時顯示。
其中,所述控制機箱1的殼體上還設有U盤接口11,用于導出數據。
其中,所述控制機箱1的殼體上還設有與所述加熱電源對應的加熱電源電壓調節(jié)旋鈕8,用于將電源的輸出電壓調節(jié)到需要的值。
為了便于放置糧食容器15,還包括底座17,所述底座17通過支架與所述控制機箱1的殼體相連,所述糧食容器15放置于所述底座17上。
其中,所述控制機箱1通過電源線14與外部電源相連,用于為控制機箱1供電。
本實用新型在啟動實驗及導熱率計算涉及以下3個方面:預熱、啟動和計算。
(1)預熱:
在實際進行試驗之前,應將電控機箱正面的紅色加熱電源開關4打開,并保持10分鐘以上,等待電源預熱穩(wěn)定。此階段可通過前面板上的電源電壓調節(jié)旋鈕,將電源的輸出電壓調節(jié)到需要的值。調節(jié)電源電壓調節(jié)旋鈕的同時,可通過觸摸屏12觀察實測電壓輸出值及根據電加熱絲10電阻計算得到的輸出功率。在啟動試驗之前,電壓并不實際輸出。
(2)啟動試驗:
等待電壓(及功率)監(jiān)測數值穩(wěn)定后,通過觸摸屏12上的“電加熱啟/?!卑存I可以開啟或關閉電加熱的實際輸出。加熱電源開啟被系統(tǒng)視為試驗啟動。在此期間,電加熱絲10附近的測點溫度會逐漸上升。相關的計算便是根據溫度變化的特征進行的?!半娂訜釂?停”按鍵在“主頁面”及“試驗計算”頁面。
(3)有效計算:
關閉電加熱期間為非試驗期間,加熱歷時數據保持為0,溫度及電壓數據保持實時監(jiān)測。
開啟電加熱期間為試驗期間,加熱歷時數據動態(tài)累計,溫度及電壓數據保持實時監(jiān)測。系統(tǒng)根據“試驗計算”頁面設置的計算周期,自動提取當前監(jiān)測的數據自動完成斜率及導熱率的計算。
其中計算出介質導熱率的公式如下:
K-導熱率(W/(m℃);
q-單位長度熱線在單位時間內產生的熱量W/m;
t1、t2-分別為測定時間;
θ1-在時間為t1時測得的溫度;
θ2-在時間為t2時測得的溫度。
q=I2R=UI
如果溫度變化與時間對數曲線的斜率記為S,那么,公式1變?yōu)?/p>
K=q/(4*π*S) (公式2)。
由以上實施例可以看出,本實用新型能夠對糧食顆粒的導熱率進行在線準確的測量。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。