Сензори температуре и каблови за надзор силоса за зрно

Примарне кључне речи:Кабл за температуру зрна, сензор температуре зрна, систем за праћење зрна, надзор температуре силоса

Повезане кључне речи: Кабл за температуру канте за зрно, систем за надзор температуре силоса за зрно, сензор температуре са више тачака, надзор температуре складиштења зрна, кабл сензора силоса

Током дуготрајног складиштења зрна, температура, влага и концентрација угљен-диоксида су важни индикатори који се користе за процену стања зрна. Иако је жито већ пожњето и ускладиштено, оно остаје биолошки активно и наставља да дише.

Када дође до прекомерне влаге, активности инсеката, раста буђи, неравномерне аерације или кондензације унутар зрнасте масе, може да се генерише локализована топлота. Ове вруће тачке је често тешко открити изван структуре складиштења.

Из тог разлога, поуздансензори температуре зрнаикаблови за температуру зрна су основне компоненте савремених складишта житарица, млинова за сточну храну, погона за прераду житарица и великих комерцијалних силоса.

Међутим, једноставно инсталирање неколико температурних каблова не гарантује ефикасан надзор. Број каблова, позиције инсталације, хоризонтални размак, вертикални размак сензора и метода анализе података директно утичу на перформансе праћења.

У силосима великог пречника, недовољно или лоше распоређени каблови могу оставити значајне површине зрнасте масе неконтролисане, омогућавајући да се локализовано загревање настави пре него што се детектује.

Зашто се температура зрна мора стално пратити

Промене температуре унутар ускладиштеног зрна ретко се дешавају једнолично. Влага зрна, концентрација страног материјала, обрасци утовара, пренос топлоте у зиду, кондензација на крову, проток ваздуха и сезонски временски услови могу створити велике температурне разлике унутар истог силоса.

Када је влага у зрну превисока, активност буђи и микроорганизама се може повећати и ослободити топлоту. Концентрисана активност инсеката такође може изазвати локално повећање температуре. Ако се ова топлота не распрши, захваћено подручје се може постепено проширити и изазвати:

Поуздансистем за праћење температуре складиштења житарицане би требало да приказује само тренутне температуре. Такође би требало да бележи историјске податке и идентификује променљиве трендове на свакој тачки мерења.

У поређењу са једним очитањем температуре, континуирани пораст температуре, разлике између оближњих сензора и промене током времена често су кориснији за откривање ризика у развоју.

На пример, сензор може и даље бити испод прага аларма, али ако његова температура настави да расте неколико дана, менаџери складишта би требало да истраже подручје.

Модерно управљање зрном би стога требало да узме у обзир трендове температуре, спољашње услове, евиденцију аерације и влажност зрна заједно, уместо да се ослања само на највишу температуру.

Сензори температуре који се користе у складиштењу зрна углавном укључују термоелементе и термисторе. Ове технологије се разликују по принципу мерења, структури кабла, конверзији сигнала и захтевима за одржавање.

Термопарови температурни каблови

Термопарови мере температуру кроз електрични напон који се ствара на споју два различита метала.

Термопарови типа Т се обично користе у апликацијама за складиштење зрна. Њихови сензорни спојеви су инсталирани на различитим позицијама дуж кабла.

Типичан вертикални размак сензора може укључивати отприлике:

Тачан размак зависи од висине силоса, врсте зрна, захтева за праћење и буџета пројекта.

Да би издржале силе настале током утовара, истовара и слијегања зрна, жице термопарова се обично комбинују са носивим челичним каблом и заштићене издржљивом спољашњом облогом.

Сигнали сензора се преносе до уређаја за пребацивање или конверзију, где се претварају у дигиталне информације за софтвер за праћење или контролну опрему.

Термисторски каблови за температуру

НТЦ термистор је отпорник осетљив на температуру чији отпор опада како температура расте.

Термистори се широко користе укаблови за температуру канте за зрнозбог своје компактне величине, добре стабилности и поуздане тачности мерења.

Неки дигитални температурни каблови користе засебну носећу спољну структуру и уклоњиву унутрашњу сензорску језгру.

Ојачани спољни кабл издржава притисак зрна и затезне силе, док унутрашње језгро сензора прикупља податке о температури. Ако сензор поквари, унутрашње језгро се може уклонити и заменити без уклањања комплетног носећег кабла.

Ова структура са заменљивим језгром може значајно да смањи трошкове одржавања, посебно у дубоким силосима, великим контејнерима за складиштење и објектима где се зрно не може лако уклонити.

Дигитални подаци о температури могу се пренети преко РС485, Етхернета или бежичне комуникације на асистем за праћење зрназа:

Зашто је битан број температурних каблова

Локализовано загревање се често дешава унутар релативно мале површине зрнасте масе.

Ако је инсталирано премало каблова, најближи сензор се може налазити далеко од вруће тачке. Пропадање зрна може да се настави током дужег периода пре него што топлота дође до сензора.

Према томе, систем за праћење зрна не треба процењивати само питањем да ли су каблови инсталирани. Такође треба узети у обзир:

Да ли се прати центар силоса

Да ли је довољно сензора инсталирано близу зида силоса

Да ли је хоризонтална удаљеност између каблова превелика

Да ли је вертикални размак сензора одговарајући

Да ли се надгледају подручја склона кондензацији и подручја високог ризика

Да ли систем може детектовати локално грејање, а не само просечну температуру

У малој канти за зрно, један средишњи кабл може пружити ограничене референтне информације.

Међутим, како се пречник силоса повећава, један средишњи кабл постаје све неадекватан. Велики силоси обично захтевају комбинацију каблова за температуру централног, унутрашњег и спољашњег прстена.

Број каблова треба да се повећава са пречником силоса, дубином зрна и ризиком складиштења уместо да остане фиксиран за сваки пројекат.

Зашто произвођачи препоручују различите распореде каблова

Различити добављачи за праћење зрна могу препоручити веома различите количине каблова и положаје уградње за силосе истог пречника.

На пример, у силосу пречника приближно 18,2 метра, један дизајн може препоручити 11 каблова, док други може препоручити само осам.

За силос пречника приближно 27,4 метара, један добављач може препоручити 18 каблова, а други може препоручити 19. Инсталациони полупречник унутрашњег и спољашњег прстена каблова такође може значајно да се разликује.

Ове разлике показују да не постоји јединствена једноставна формула распореда погодна за сваку структуру складиштења зрна.

Могући разлози укључују:

Различите технологије сензора

Различити вертикални размаци сензора

Различити пречници силоса и дубине зрна

Различите сорте зрна и нивои влаге

Различити системи аерације

Различите чврстоће каблова и носивих конструкција

Различити алгоритми аларма

Различити стандарди управљања ризиком

Различити буџети пројекта

Приликом избора асистем за праћење температуре силоса за жито, купци не би требало да упоређују само цену кабла или количину кабла.

Такође треба да разумеју како је добављач одредио положаје каблова и да ли предложени дизајн одговара стварним условима силоса.

Може ли један сензор да прати фиксни радијус?

Неки дизајни за праћење температуре израчунавају количину кабла под претпоставком да један сензор може да надгледа зрно унутар фиксног радијуса.

На пример, добављач може да тврди да један температурни сензор прати зрно у радијусу од приближно 2,7 метара.

Иако је овај приступ једноставан за разумевање, он може превише поједноставити пренос топлоте унутар ускладиштеног зрна.

Сензор температуре мери температуру на својој физичкој локацији. Не скенира директно сво околно зрно.

Ако се загревање дешава далеко од сензора, топлота мора да се креће кроз масу зрна проводљивошћу или протоком ваздуха пре него што промена температуре достигне сензор.

Брзина кретања топлоте зависи од неколико фактора:

Врста зрна

Влага зрна

Порозност зрна

Страни материјал

Правац струјања ваздуха

Операција аерације

Спољна температура

Трајање загревања

Величина жаришта

Током механичке аерације, покретни ваздух може преносити топлоту и омогућити оближњем сензору да брже открије промену.

Без аерације, пренос топлоте кроз зрно може бити релативно спор. Локализовани проблем који се налази далеко од кабла може стога остати неоткривен током дужег временског периода.

Из тог разлога, цртање фиксног круга или сфере око сваког сензора не представља у потпуности прави учинак асистем за праћење температуре силоса.

Тврдње о "100% покривености" треба пажљиво проценити

Ако се претпостави да сваки сензор прати сферни волумен, појављује се још један проблем: сферне зоне не могу у потпуности да попуне цилиндрични силос за зрно без празнина или преклапања.

Нека зрна могу пасти ван свих претпостављених зона сензора, док се друге области могу пребројати више пута јер се налазе унутар зона преклапања.

Када се преклапајућа подручја броје више пута, израчуната покривеност мониторингом може бити значајно прецењена.

Једна анализа упоредила је три распореда температурних каблова:

Један кабл инсталиран у центру силоса

Три кабла распоређена унутар силоса

Један средишњи кабл плус шест околних каблова, укупно седам

Неки индустријски материјали описали су покривеност праћења ових распореда као приближно 15%, 50% и 100%.

Међутим, када су вертикални размак сензора и запремине геометријског праћења поново израчунати, процењени проценти запремине који се не преклапају били су много нижи:

Чак и када су укључене области које се вертикално преклапају, процењене вредности су биле само око 9,6%, 28,7% и 66,9%.

Ови прорачуни не значе да су температурни каблови неефикасни.

Уместо тога, они показују да перформансе система не треба судити само на основу поједностављеног геометријског процента покривености.

Права вредност система за праћење температуре је његова способност да континуирано надгледа дистрибуиране тачке и смањи време потребно за откривање абнормалног грејања.

Како дизајнирати ефикасан распоред каблова за температуру зрна

Научникраспоред каблова температуре зрнатреба да се заснива на структури силоса, карактеристикама зрна и операцијама складиштења, а не на фиксној количини кабла.

1. Одредити хоризонталну дистрибуцију према пречнику силоса

Како се пречник силоса повећава, растојање између средишњег кабла и зида силоса постаје веће.

Силоси великог пречника стога захтевају додатне каблове унутрашњег и спољашњег прстена.

Распоред централног, унутрашњег и спољашњег прстена може смањити велике ненадгледане просторе између центра силоса и зида.

2. Одредите количину вертикалног сензора према дубини зрна

Температурна стратификација постаје значајнија како се дубина зрна повећава.

На горњи слој зрна могу утицати кондензација на крову и спољашња температура. На доњи слој може утицати под и струјање ваздуха за аерацију. Загревање се такође може развити у средини масе зрна.

Сензори би стога требало да буду распоређени вертикално дуж кабла, а не да буду концентрисани само близу врха или дна.

3. Повећати надзор у областима високог ризика

Неке локације имају већи ризик од локалног грејања, укључујући:

Подручја са концентрисаним страним материјалом

Неравномерне зоне утовара зрна

Подручја пропуштања крова

Зидни делови склони кондензацији

Аерација мртвих зона

Површине у близини улаза зрна

Око ових локација могу бити потребни додатни сензори или ближи размак каблова.

4. Узмите у обзир механичку чврстоћу и одржавање

Током утовара и истовара, зрно ствара затезне, смичне и бочне силе на температурним кабловима.

Поузданкабл сензора силоса за зрномора да обезбеди не само тачна мерења већ и адекватну затезну чврстоћу, отпорност на хабање и сигурно вешање.

За дубоке канте и велике силосе, оклопљени или заменљиви каблови за температуру могу смањити будуће потешкоће у одржавању.

5. Успоставите континуирану анализу података

Систем за праћење треба да чува историјске температуре за сваки сензор и да подржи анализу:

Стопа пораста температуре

Температурне разлике између оближњих сензора

Максимална температура

Абнормалне зоне

Трајање аларма

Сезонски трендови

Подешавања аларма не би требало да се ослањају само на фиксну максималну температуру. Такође треба узети у обзир континуирани пораст температуре, повећање температурних разлика и трајање абнормалних услова.

Температуру, влагу и угљен-диоксид треба процењивати заједно

Температура је један од најважнијих показатеља стања зрна, али сама температура има ограничења.

Када је активност плесни или инсеката тек недавно почела, створена топлота можда још није довољна да произведе јасно повећање температуре.

Релативна влажност или концентрација угљен-диоксида могу се променити раније.

Комплетније решење за праћење зрна стога може комбиновати:

Сензори температуре са више тачака

Мерење влажности зрна или равнотежне релативне влажности

Сензори угљен-диоксида

Сензори спољне температуре и влажности

Евиденција о раду аерације

Подаци о испитивању влажности зрна

Упоређивањем неколико индикатора, менаџери складишта могу смањити ризик од погрешног тумачења једног мерења и донети боље одлуке у вези са аерацијом, хлађењем, окретањем зрна или фумигацијом.

Системи за праћење зрна треба да обезбеде упозорења о ризику

Традиционална опрема за температуру зрна углавном приказује температуру на свакој мерној тачки.

Модернасистем за праћење зрнатакође треба да обезбеди складиштење података, анализу трендова и рана упозорења о ризику.

Комплетан систем може укључивати:

Каблови за температуру зрна

Сензори температуре са више тачака

Јединице за прикупљање података о температури и влажности

РС485 или Етхернет комуникација

Надгледање рачунара или клауд платформи

Температурне криве и дијаграми силоса

Аларми за високе температуре

Аларми за непрекидно грејање

Интерфејси за контролу аерације

Извештаји о историјским подацима

Прикупљањем података о различитим врстама житарица, годишњим добима и структурама складиштења, објекти за жито могу постепено успоставити стандарде аларма који одговарају њиховим условима уместо да се у потпуности ослањају на општа ограничења температуре.

Решења за праћење температуре зрна Лангфанг Зхаосуи

Лангфанг Зхаосуи Температуре Меасуремент Цабле Цо., Лтд. специјализована је за истраживање, развој и производњу каблова за температуру зрна, сензора температуре и влажности, јединица за прикупљање података и система за праћење зрна.

Решења могу бити дизајнирана за:

Равна складишта житарица

Канте за жито

Велики комерцијални силоси

Силоси за храњење

Силоси за индустријски материјал

Дубоке структуре за складиштење

Свако решење се може конфигурисати према пречнику силоса, висини силоса, ускладиштеном материјалу, потребној количини сензора и комуникацијској удаљености.

За велике пројекте складиштења житарица, повећање броја температурних каблова, оптимизација дистрибуције централних и околних сензора и анализа температурних трендова су практичнији од ослањања на утврђени фиксни радијус за праћење.

Оклопљени температурни каблови са заменљивим језгром користе спољну носећу структуру за заштиту унутрашњих сензора.

Када је потребно одржавање, унутрашње сензорско језгро се може уклонити и заменити, помажући у смањењу трошкова пражњења силоса и поновног инсталирања комплетног кабла.

Када је повезан са јединицама за прикупљање температуре и влажности са више тачака, софтвером за праћење зрна и комуникационом опремом, систем може да обезбеди:

Аутоматско прикупљање температуре

Криве историјских трендова

Приказ температуре слој по слој

Аларми за високе температуре

Даљинско праћење

Анализа стања зрна

Закључак

Сензори температуре и каблови за температуру зрна су основне компоненте безбедног складиштења житарица. Међутим, ефикасност система не може се проценити само присуством опреме или поједностављеним процентом покривености.

Поуздано решење за праћење треба да узме у обзир:

Пречник силоса

Дубина зрна

Вертикални размак сензора

Количина кабла

Положаји за уградњу каблова

Влага зрна

Услови аерације

Структура сензора

Историјски трендови температуре

За велике силосе за зрно, дистрибуирано праћење са више температурних каблова, у комбинацији са информацијама о влажности, угљен-диоксиду и аерацији, може да обезбеди раније упозорење о локализованом загревању, буђи и активности инсеката.

Научно постављање каблова, континуирано прикупљање података и исправно тумачење температурних трендова су кључ за постизање пуне вредностисистем сензора температуре зрна.