[發(fā)明專利]一種組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器及其濕度補(bǔ)償方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010304585.1
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN111537019B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紀(jì)章;茆寒;李萍萍;周靜;袁俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器及其濕度補(bǔ)償方法，所述傳感器包括檢測桿模塊，檢測桿模塊包括環(huán)形傳感器探頭、濕度補(bǔ)償控制器，環(huán)形傳感器探頭實(shí)時采集發(fā)酵堆溫度、濕度值，濕度補(bǔ)償控制器分別建立預(yù)測濕度與溫度、深度、時間的關(guān)系模型，將所述預(yù)測濕度與溫度的關(guān)系模型、預(yù)測濕度與深度的關(guān)系模型、預(yù)測濕度與時間的關(guān)系模型進(jìn)行融合，輸出最終濕度預(yù)測結(jié)果，進(jìn)行濕度補(bǔ)償；且檢測桿模塊與連接桿的組合可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行增加，實(shí)時獲取發(fā)酵堆內(nèi)部各個層次的溫濕度。本發(fā)明可有效精準(zhǔn)地獲取溫濕度數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器及其濕度補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

在農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)制造中，常常要對作業(yè)目標(biāo)的溫度和濕度進(jìn)行測量，以便工作人員或者連攜機(jī)器來對作業(yè)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時調(diào)整。發(fā)酵堆作為一種工藝產(chǎn)物原料，在堆物發(fā)酵過程中對發(fā)酵堆內(nèi)部的溫度和濕度要求尤為嚴(yán)苛，溫濕度較高或較低時都極易使堆子的發(fā)酵速率下降，甚至停滯。所以，是否能夠?qū)崟r了解到發(fā)酵堆內(nèi)部各個層次的溫濕度，對整個發(fā)酵堆的生產(chǎn)運(yùn)作都產(chǎn)生著重要的影響。

近年來，國內(nèi)外在溫、濕度傳感器檢測技術(shù)方面取得了長足的進(jìn)步。隨著新材料的不斷突破，使得溫、濕敏元件更加小型化，檢測的精度更高，并且在相對惡劣的工作條件下依舊能夠帶來穩(wěn)定檢測效果。

現(xiàn)階段采集溫濕度的傳感器一般都為固定深度的探針式傳感器，在實(shí)際使用時很難根據(jù)作業(yè)目標(biāo)的不同情況來進(jìn)行有效的分層測量，而國內(nèi)的分層式傳感器只能實(shí)現(xiàn)單一的濕度或者溫度測量，并且無法通過調(diào)整測量桿的長度來達(dá)到根據(jù)作業(yè)目標(biāo)的不同情況進(jìn)行精準(zhǔn)測量的要求；在檢測的精確度方面，由于濕度容易受溫度等諸多因素的影響，測量誤差較大，所以需要從多種維度對濕度進(jìn)行補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器及其濕度補(bǔ)償方法，用于根據(jù)作業(yè)目標(biāo)的不同情況來進(jìn)行有效精準(zhǔn)的溫濕度的分層測量。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器，其特征在于，從上到下為依次連接的主控制盒、連接桿和檢測桿模塊，檢測桿模塊內(nèi)部設(shè)有濕度補(bǔ)償控制器，外部設(shè)有與濕度補(bǔ)償控制器連接的環(huán)形傳感器探頭，環(huán)形傳感器探頭實(shí)時采集發(fā)酵堆溫度、濕度值，并將數(shù)據(jù)傳輸給濕度補(bǔ)償控制器，進(jìn)行濕度補(bǔ)償。

上述技術(shù)方案中，所述環(huán)形傳感器探頭由陶瓷溫敏探頭、柔性PCB板和高分子薄膜電容組成，高分子薄膜電容嵌在柔性PCB板內(nèi)部，作為濕敏探頭；陶瓷溫敏探頭嵌在柔性PCB板內(nèi)部。

上述技術(shù)方案中，所述陶瓷溫敏探頭由測溫芯片嵌入導(dǎo)熱陶瓷片構(gòu)成。

上述技術(shù)方案中，所述連接桿和檢測桿模塊的組合根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行增加。

上述技術(shù)方案中，所述檢測桿模塊下端連接尖頭。

一種組合式發(fā)酵堆溫濕度傳感器的濕度補(bǔ)償方法，分別建立預(yù)測濕度與溫度、深度、時間的關(guān)系模型，將所述預(yù)測濕度與溫度的關(guān)系模型、預(yù)測濕度與深度的關(guān)系模型、預(yù)測濕度與時間的關(guān)系模型進(jìn)行融合，輸出最終濕度預(yù)測結(jié)果，進(jìn)行濕度補(bǔ)償。

進(jìn)一步，所述預(yù)測濕度與溫度的關(guān)系模型為：

其中，x_i為發(fā)酵堆溫度，y_i為發(fā)酵堆濕度，溫度數(shù)據(jù)方差α^*為系數(shù)組。

進(jìn)一步，所述預(yù)測濕度與深度的關(guān)系模型為：

其中，K_i為線性模型斜率，b_i為線性模型參數(shù)。