[發明專利]糧倉儲糧在線檢測裝置、檢測單元及壓力傳感器測量方法

有效

• 申請號: 201410215061.X
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN104296848A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 張德賢;張元;王洪群;張苗
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G01G17/00
• 分類號: G01G17/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種糧倉儲糧在線檢測裝置、檢測單元及壓力傳感器測量方法。

背景技術

糧倉在線檢測非常重要，這主要是因為采用累積稱重法只能完成一次糧食出倉或進倉時糧食的數量檢測，檢測結果雖然能精確反映倉儲糧食的精確數量，但在清倉查庫時中還需要對糧食進行大規模的騰挪，人力等成本極高，且效率低、工作量大。對大型糧倉來說，由于倉底面積大、糧食重量重，一般稱重設備無法在線檢測。現有的糧倉儲糧數量檢測方法主要包括測量計算法和多點測量稱重法。測量計算法是通過測量計算糧堆的體積和平均密度計算糧倉中糧食數量的檢測方法，由于糧食密度很難準確測量且隨時間變化，因此這種方法在實用中存在測量誤差較大等問題。多點稱重法是指用多個傳感器對糧倉進行多點分布式測量，并用數學模型進行估測的方法。這種方法通常情況下可以獲得較好的測量結果，因此，本發明也采用這種測量方式。但由于傳感器成本原因所使用的傳感器受力面積通常很小，在某些情況下，例如對于糧堆較高的情況下(有的高達十幾米，如立筒倉)，由于糧食顆粒擠壓使得顆粒間形成較大的摩擦力，有些時候可能會在糧堆底部形成應力空穴。此時，如果傳感器承力表面面積如果過小的話，其受力面很可能接近這些空穴的大小，從而使得分布式多點測量系統的某些壓力傳感器測量失效或產生誤差，從而降低整個系統的測量精度。

上述問題看似可以通過擴大壓力傳感器的受力面積來解決，但對于處于糧倉底部的、要求能夠長期承受高壓強且要求自身不產生塑性變形的傳感器受力材料來說，成本問題又是一個難以解決的問題。也就是說，高強度、高耐壓、低塑性變形的壓力傳感器材料成本極高。而且實際糧倉底部面積很大，多點測量檢測系統的傳感器個數需求量很大，在實際應用中無法大量使用。

另外，糧倉的進糧區常受到糧食對局部區域的較強的沖擊或形成較高的糧堆。沖擊不僅會使傳感器位置錯位，而且瞬時受力可能超出受力極限或超出電路測量量程，長期使用會使得傳感器產生塑性變形或破壞傳感器電路系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種糧倉儲糧在線檢測裝置、檢測單元及壓力傳感器測量方法，用以解決現有檢測方式傳感器易損壞的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種大型糧倉儲糧數量在線檢測裝置，該檢測裝置包括外殼，外殼包括上下設置的承壓板和底座，承壓板和底座之間設有壓力傳感器；外殼的外輪廓在垂直于上下方向的截面形狀為正六邊形或等邊三角形。

所述壓力傳感器位于所述檢測裝置的中央，壓力傳感器周向均布有若干定位支撐導桿；定位支撐導桿固設于承壓板和底座的其中一個上，另一個上對應設有定位支撐導桿卡槽。

所述承壓板中央固定設有壓力集中墊板，壓力集中墊板與壓力傳感器直接接觸；壓力集中墊板上設有與壓力傳感器受力柱配合的壓力導向槽。

所述承壓板為一蓋板，蓋板扣設在底座上。

所述壓力傳感器受力柱與壓力導向槽周向間隙配合；定位支撐導桿與定位支撐導桿卡槽周向間隙配合；蓋板外側壁與蓋板外側壁周向間隙配合；定位支撐導桿與定位支撐導桿卡槽也上下間隙配合。

底座、蓋板上均設有壓力傳感器卡槽，卡槽外壁上開設有用于引出壓力傳感器導線的壓力傳感器導線出口槽。

從所述壓力傳感器導線出口槽引出的壓力傳感器導線并聯有個數等于外殼外輪廓邊數的分支導線，各分支導線從蓋板上的對應傳感器導線槽引出。

底座上設有操作提手，蓋板上對應設有用于操作提手穿過的操作提手過孔。

一種大型糧倉儲糧數量在線檢測單元，所述在線檢測單元包括一個中心檢測裝置和其周向均布的六個外周檢測裝置；中心檢測裝置與外周檢測裝置結構相同，均包括外殼，外殼包括上下設置的承壓板和底座，承壓板和底座之間設有壓力傳感器；外殼的外輪廓在垂直于上下方向的截面形狀為正六邊形；任一外周檢測裝置的一條邊與中心檢測裝置的對應邊接觸，且與相鄰的兩個外周檢測裝置的對應邊接觸。

在采集壓力傳感器值時，通過下式對實際糧食重量進行換算：