Термометрия элеваторов

Система термометрии

Одной из важнейших проблем хранения растительного сырья в силосах элеватора, является поддержание необходимых температурных условий, сохраняющих его качественные показатели. Отсутствие должного контроля температуры может послужить причиной возникновения очагов самосогревания, ведущих к порче характеристик сырья и даже к возгоранию массы растительного сырья.


Нагрев зерна.

Самосогреванием зерна называют процесс самопроизвольного повышения температуры зерновых масс. Основной причиной самосогревания является плохая теплопроводность зерновых масс. Образование тепла в том или ином участке, превышающее отдачу его в окружающую среду, дает типичную картину самосогревания. В связи с этим, образовавшееся тепло задерживается в зерновых массах и вызывает непрерывный подъем температуры.

Начавшееся в зерновой массе самосогревание не останавливается само по себе, а наоборот, непрерывно увеличивается. Увеличение температуры зерна до 55-65 °С приводит к полной потере всех его потребительских свойств, что приводит к огромным убыткам предприятия.

Измерение вручную.

Правила эксплуатации элеваторов однозначно требуют наличия системы термометрии. Система, как правило, состоит из термоподвесок, переносными приборами для периодического контроля температуры и соединительных коробок с разъемами для ручного подключения приборов. Элеваторы некоторых производителей комплектуются компьютерными системами контроля температуры, но на большинстве современных элеваторах снятие показаний температуры с подвесок осуществляется вручную с помощью переносного считывающего устройства. На миниэлеваторах такая система может себя оправдать, так как количество силосов на таких элеваторах не превышает 4-6. Это в том случае, если термоподвески цифровые, так как в этом случае потребуется не более 6-еключений за один обход оператора. Если речь идет о крупных зернохранилищах, где число силосов может достигать 20 и более, то трудозатраты оператора возрастают в разы, а если эти силосы оснащены не цифровыми термоподвесками, то трудозатраты возрастают в десятки раз. Кроме того, периодичность замера температуры достаточно низкая (не более одного раза в неделю) что не позволяет прогнозировать самосогревание зерновых продуктов.

Точность измерений.

Даже используя переносные считыватели не всегда возможно получить достоверные данные о температуре. Например, при использовании термоподвесок, оснащенных термопарами, считыватель перед началом измерения должен некоторое время побыть на улице, что бы принять температуру окружающей среды (это связано с особенностями измерения термоэдс и преобразования его в температуру). Другие считыватели зарубежных производителей рассчитаны на нижнюю рабочую температуру -10 – -20 °С, что делает затруднительным контроль температуры зимой в условиях нашего климата.


Рисунок 1. Примеры переносных считывающих устройств.


Рисунок 2. Соединительная коробка с разъемами и смонтированный контроллер для подвесок с термопарами.


Компьютерные системы.

Компьютерные системы термометрии лишены вышеописанных недостатков переносных считывателей.

Компоненты системы:

  • Термоподвески (в большинстве случаев при модернизации можно оставить существующие подвески);

  • Контроллер сбора данных;

  • Среда передачи данных (витая пара, радиоканал);

  • Компьютер с установленным специальным диспетчерским программным обеспечением.


Компоненты компьтерной системы.


Термоподвески.

Основным элементов термоподвески является чувствительный элемент. Различают следующие виды таких элементов:

  • Термпопара. Применяется в основном термопара медь-константан (ТМК или тип T). На выходе такого элемента появляется напряжение, пропорциональное разности температур горячего и холодного спаев. Холодный спай выносится за пределы силоса и имеет температуру окружающей среды. Поэтому переносные считыватели, используемые для таких термоподвесок, необходимо подержать на улице перед проведением измерений, что бы температурных датчик внутри него смог правильно измерить температуру окружающей среды.

  • Термометр сопротивления. Представляет собой элемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.

  • Микросхемы – интеллектуальные датчики температуры. Специальные интегральные схемы, которые производят измерение температуры и передают данные контроллеру уже в цифровом виде.


Контроллер сбора данных.

Контроллер устанавливается на каждом силосе и подключается одновременно ко всем термоподвескам силоса. Основная его задача – считывание информации с термоподвесок, ее фильтрация, преобразование и передача данных в диспетчерское ПО. Также контроллер проводит диагностику состояния подвесок и в случает неисправностей сигнализирует об этом в диспетчерское ПО.


Среда передачи.

В зависимости от конфигурации элеватора, взаимного расположения диспетчерской и самих силосов, информация от контроллеров может передавать по витой паре или по радиоканалу.


Диспетчерское программное обеспечение.

Основными его функциями являются:

  • Слежение за температурой как в элеваторе в целом, так и по отдельным силосам и подвескам с заданной периодичностью;

  • Отслеживание динамики температурных изменений;

  • Сохранение данных

  • Получение отчетов по измерениям с возможностью печати результатов за любую дату измерений;

  • Диагностика системы на предмет отказов контролеров, датчиков в подвесках и др.


Рисунок 1 – SCADA SmartTerm в работе.


Больше подробностей можно узнать на нашем специализированном сайте.



Написать отзыв

Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
    Плохо           Хорошо