Temperatursensorer og kabler til kornsiloovervågning

Primære søgeord:Korntemperaturkabel, Korntemperatursensor, Kornovervågningssystem, Silotemperaturovervågning

Relaterede søgeord: Kornbeholdertemperaturkabel, Kornsilotemperaturovervågningssystem, Flerpunktstemperatursensor, Kornopbevaringstemperaturovervågning, Silosensorkabel

Under langtidsopbevaring af korn er temperatur, fugt og kuldioxidkoncentration vigtige indikatorer, der bruges til at evaluere kornets tilstand. Selvom korn allerede er blevet høstet og opbevaret, forbliver det biologisk aktivt og fortsætter med at ånde.

Når overdreven fugt, insektaktivitet, skimmelvækst, ujævn beluftning eller kondens forekommer inde i en kornmasse, kan der genereres lokal varme. Disse hot spots er ofte svære at opdage uden for lagerstrukturen.

Af denne grund, pålideligkorntemperaturfølereogkorntemperaturkabler er væsentlige komponenter i moderne kornopbevaringsanlæg, fodermøller, kornforarbejdningsanlæg og store kommercielle siloer.

Men blot at installere flere temperaturkabler garanterer ikke en effektiv overvågning. Antallet af kabler, installationspositioner, horisontal afstand, vertikal sensorafstand og dataanalysemetode har alle direkte indflydelse på overvågningsydelsen.

I siloer med stor diameter kan utilstrækkelige eller dårligt fordelte kabler efterlade betydelige områder af kornmassen uovervågede, hvilket tillader lokal opvarmning at fortsætte, før den detekteres.

Hvorfor korntemperatur skal overvåges kontinuerligt

Temperaturændringer inde i lagret korn forekommer sjældent ensartet. Kornfugt, koncentration af fremmedmaterialer, belastningsmønstre, vægvarmeoverførsel, tagkondens, luftstrøm og sæsonbestemte vejrforhold kan skabe store temperaturforskelle inden for samme silo.

Når kornfugtigheden er for høj, kan skimmelsvamp og mikrobiel aktivitet øges og frigive varme. Koncentreret insektaktivitet kan også forårsage lokale temperaturstigninger. Hvis denne varme ikke spredes, kan det berørte område gradvist udvide sig og forårsage:

En pålideligkornlagringstemperaturovervågningssystemskal ikke kun vise aktuelle temperaturer. Den bør også registrere historiske data og identificere skiftende tendenser ved hvert målepunkt.

Sammenlignet med en enkelt temperaturaflæsning er kontinuerlig temperaturstigning, forskelle mellem nærliggende sensorer og ændringer over tid ofte mere nyttige til at detektere udviklingsrisici.

For eksempel kan en sensor stadig være under alarmtærsklen, men hvis dens temperatur fortsætter med at stige i flere dage, bør lagerchefer undersøge området.

Moderne kornstyring bør derfor overveje temperaturtendenser, udendørsforhold, beluftningsrekorder og kornfugtighed sammen i stedet for kun at stole på den højeste temperaturaflæsning.

Temperatursensorer, der bruges til kornopbevaring, omfatter hovedsageligt termoelementer og termistorer. Disse teknologier adskiller sig i måleprincip, kabelstruktur, signalkonvertering og vedligeholdelseskrav.

Termoelement temperaturkabler

Termoelementer måler temperaturen gennem den elektriske spænding, der genereres ved krydset mellem to forskellige metaller.

Type T termoelementer er almindeligt anvendt i kornlagringsapplikationer. Deres følerforbindelser er installeret på forskellige positioner langs et kabel.

Typisk lodret sensorafstand kan omfatte cirka:

Den korrekte afstand afhænger af silohøjde, korntype, overvågningskrav og projektbudget.

For at modstå de kræfter, der skabes under kornbelastning, aflæsning og sætning, kombineres termoelementtråde normalt med et bærende stålkabel og beskyttes af en holdbar yderkappe.

Sensorsignalerne overføres til en koblings- eller konverteringsenhed, hvor de konverteres til digital information til overvågningssoftware eller kontroludstyr.

Termistor temperatur kabler

En NTC termistor er en temperaturfølsom modstand, hvis modstand falder, når temperaturen stiger.

Termistorer er meget udbredt ikornbeholdertemperaturkablerpå grund af deres kompakte størrelse, gode stabilitet og pålidelige målenøjagtighed.

Nogle digitale temperaturkabler bruger en separat bærende ydre struktur og aftagelig intern følerkerne.

Det forstærkede ydre kabel modstår korntryk og trækkræfter, mens den interne sensorkerne opsamler temperaturdata. Hvis en sensor svigter, kan den indre kerne fjernes og udskiftes uden at fjerne det komplette støttekabel.

Denne udskiftelige kernestruktur kan reducere vedligeholdelsesomkostningerne betydeligt, især i dybe siloer, store lagerbeholdere og faciliteter, hvor korn ikke nemt kan fjernes.

Digitale temperaturdata kan overføres via RS485, Ethernet eller trådløs kommunikation til enkornovervågningssystemfor:

Hvorfor antallet af temperaturkabler betyder noget

Lokal opvarmning sker ofte inden for et relativt lille område af kornmassen.

Hvis der er installeret for få kabler, kan den nærmeste sensor være placeret langt fra hot spot. Kornforringelsen kan fortsætte i lang tid, før varmen når sensoren.

Derfor bør et kornovervågningssystem ikke kun evalueres ved at spørge, om der er installeret kabler. Det bør også overveje:

Om siloens midte overvåges

Om der er installeret tilstrækkelige sensorer nær silovæggen

Om den vandrette afstand mellem kabler er for stor

Om lodret sensorafstand er passende

Hvorvidt kondensudsatte og højrisikoområder overvåges

Om systemet kan registrere lokal opvarmning frem for kun gennemsnitstemperatur

I en lille kornbeholder kan ét centerkabel give begrænset referenceinformation.

Efterhånden som silodiameteren øges, bliver et enkelt centerkabel imidlertid mere og mere utilstrækkeligt. Store siloer kræver normalt en kombination af centrale, indre ring og yderring temperaturkabler.

Antallet af kabler bør øges med silodiameter, korndybde og lagerrisiko i stedet for at forblive faste for hvert projekt.

Hvorfor fabrikanter anbefaler forskellige kabellayouts

Forskellige leverandører af kornovervågning kan anbefale meget forskellige kabelmængder og installationspositioner for siloer med samme diameter.

For eksempel, i en silo med en diameter på cirka 18,2 meter, kan ét design anbefale 11 kabler, mens et andet kun anbefaler otte.

For en silo på ca. 27,4 meter i diameter kan en leverandør anbefale 18 kabler og en anden kan anbefale 19. Installationsradius for de indre og ydre kabelringe kan også afvige væsentligt.

Disse forskelle viser, at der ikke findes en enkelt simpel layoutformel, der passer til enhver kornopbevaringsstruktur.

Mulige årsager omfatter:

Forskellige sensorteknologier

Forskellig lodret sensorafstand

Forskellige silodiametre og korndybder

Forskellige kornsorter og fugtniveauer

Forskellige beluftningssystemer

Forskellig kabelstyrke og bærende strukturer

Forskellige alarmalgoritmer

Forskellige risikostyringsstandarder

Forskellige projektbudgetter

Når du vælger enkornsilotemperaturovervågningssystem, bør købere ikke sammenligne kabelpris eller kabelmængde alene.

De bør også forstå, hvordan leverandøren bestemte kabelpositionerne, og om det foreslåede design matcher de faktiske siloforhold.

Kan én sensor overvåge en fast radius?

Nogle temperaturovervågningsdesigns beregner kabelmængden ved at antage, at en sensor kan overvåge korn inden for en fast radius.

For eksempel kan en leverandør hævde, at én temperaturføler overvåger korn inden for en radius på cirka 2,7 meter.

Selvom denne tilgang er enkel at forstå, kan den forenkle varmeoverførslen inde i lagret korn.

En temperatursensor måler temperaturen på dens fysiske placering. Den scanner ikke direkte alt omgivende korn.

Hvis opvarmning sker langt fra føleren, skal varmen bevæge sig gennem kornmassen ved ledning eller luftstrøm, før temperaturændringen når føleren.

Hastigheden af ​​varmebevægelse afhænger af flere faktorer:

Korntype

Korn fugt

Kornporøsitet

Fremmed materiale

Luftstrømsretning

Beluftningsoperation

Udetemperatur

Opvarmningens varighed

Størrelsen på hot spot

Under mekanisk beluftning kan bevægende luft transportere varme og tillade en nærliggende sensor at registrere ændringen hurtigere.

Uden beluftning kan varmeoverførslen gennem korn være relativt langsom. Et lokaliseret problem placeret langt fra et kabel kan derfor forblive uopdaget i en længere periode.

Af denne grund repræsenterer det ikke fuldt ud at tegne en fast cirkel eller kugle rundt om hver sensorsilo temperaturovervågningssystem.

Påstande om "100 % dækning" bør vurderes omhyggeligt

Hvis hver sensor antages at overvåge et sfærisk volumen, opstår et andet problem: sfæriske zoner kan ikke fylde en cylindrisk kornsilo fuldstændigt uden huller eller overlapninger.

Noget korn kan falde uden for alle forudsatte sensorzoner, mens andre områder kan tælles mere end én gang, fordi de er placeret inden for overlappende zoner.

Når overlappende områder tælles gentagne gange, kan den beregnede overvågningsdækning være væsentligt overvurderet.

En analyse sammenlignede tre temperaturkabelarrangementer:

Et kabel monteret i silocentret

Tre kabler fordelt inde i siloen

Et centerkabel plus seks omgivende kabler, i alt syv

Nogle industrimaterialer beskrev overvågningsdækningen af ​​disse layouts som ca. 15 %, 50 % og 100 %.

Men når lodret sensorafstand og geometriske overvågningsvolumener blev genberegnet, var de estimerede ikke-overlappende volumenprocenter meget lavere:

Selv når lodret overlappende områder var inkluderet, var de estimerede værdier kun omkring 9,6 %, 28,7 % og 66,9 %.

Disse beregninger betyder ikke, at temperaturkabler er ineffektive.

I stedet viser de, at systemets ydeevne ikke kun bør bedømmes ud fra en forenklet geometrisk dækningsprocent.

Den reelle værdi af et temperaturovervågningssystem er dets evne til kontinuerligt at overvåge fordelte punkter og reducere den tid, der kræves for at opdage unormal opvarmning.

Sådan designes et effektivt korntemperaturkabellayout

En videnskabeligkorntemperaturkabellayoutbør baseres på silostruktur, kornegenskaber og lageroperationer frem for en fast kabelmængde.

1. Bestem vandret fordeling i henhold til silodiameter

Efterhånden som silodiameteren øges, bliver afstanden mellem centerkablet og silovæggen større.

Siloer med stor diameter kræver derfor yderligere kabler med indre ring og yderring.

Et centralt arrangement, inderring og yderring kan reducere store uovervågede rum mellem silocenter og væg.

2. Bestem lodret sensormængde i henhold til korndybden

Temperaturlagdeling bliver mere signifikant, efterhånden som korndybden øges.

Det øverste kornlag kan være påvirket af tagkondens og udendørstemperatur. Det nederste lag kan blive påvirket af gulvet og beluftningsluftstrømmen. Opvarmning kan også udvikle sig inden for midten af ​​kornmassen.

Sensorer bør derfor fordeles lodret langs kablet i stedet for kun at være koncentreret nær toppen eller bunden.

3. Øg overvågningen i højrisikoområder

Nogle steder har en større risiko for lokal opvarmning, herunder:

Områder med koncentreret fremmedmateriale

Ujævne kornbelastningszoner

Taglækageområder

Kondensudsatte vægpartier

Beluftning døde zoner

Områder nær kornindløb

Yderligere sensorer eller tættere kabelafstand kan være påkrævet omkring disse steder.

4. Overvej mekanisk styrke og vedligeholdelse

Under på- og aflæsning skaber korn træk-, forskydnings- og sidekræfter på temperaturkablerne.

En pålideligkornsilosensorkabelskal give ikke kun nøjagtige mål, men også tilstrækkelig trækstyrke, slidstyrke og sikker affjedring.

Til dybe beholdere og store siloer kan pansrede eller udskiftelige temperaturkabler reducere fremtidige vedligeholdelsesbesvær.

5. Etabler kontinuerlig dataanalyse

Overvågningssystemet bør gemme historiske temperaturer for hver sensor og understøtte analyse af:

Temperaturstigningshastighed

Temperaturforskelle mellem nærliggende sensorer

Maksimal temperatur

Unormale zoner

Alarm varighed

Sæsonbestemte tendenser

Alarmindstillinger bør ikke kun stole på en fast maksimal temperatur. Kontinuerlig temperaturstigning, stigende temperaturforskelle og varigheden af ​​unormale forhold bør også overvejes.

Temperatur, fugt og kuldioxid bør vurderes sammen

Temperatur er en af ​​de vigtigste indikatorer for kornets tilstand, men temperaturen alene har begrænsninger.

Når skimmel- eller insektaktivitet først er startet for nylig, er den genererede varme muligvis endnu ikke tilstrækkelig til at producere en klar temperaturstigning.

Relativ luftfugtighed eller kuldioxidkoncentration kan ændre sig tidligere.

En mere komplet kornovervågningsløsning kan derfor kombinere:

Flerpunkts temperaturfølere

Måling af kornfugtighed eller relativ luftfugtighed i ligevægt

Kuldioxid sensorer

Udendørs temperatur- og fugtsensorer

Optegnelser om beluftning

Kornfugtighedstestdata

Ved at sammenligne flere indikatorer kan lageransvarlige reducere risikoen for at misfortolke en enkelt måling og træffe bedre beslutninger vedrørende beluftning, køling, korndrejning eller gasning.

Kornovervågningssystemer bør give risikoadvarsler

Traditionelt korntemperaturudstyr viser hovedsageligt temperaturen ved hvert målepunkt.

En modernekornovervågningssystembør også levere datalagring, trendanalyse og tidlige risikoadvarsler.

Et komplet system kan omfatte:

Korntemperaturkabler

Flerpunkts temperaturfølere

Enheder til dataindsamling af temperatur og fugtighed

RS485 eller Ethernet kommunikation

Overvågning af computere eller cloud-platforme

Temperaturkurver og silodiagrammer

Høj temperatur alarmer

Kontinuerlige varmealarmer

Beluftningskontrolgrænseflader

Historiske data rapporter

Ved at indsamle data fra forskellige korntyper, årstider og lagerstrukturer kan kornanlæg gradvist etablere alarmstandarder tilpasset deres egne forhold i stedet for udelukkende at stole på generelle temperaturgrænser.

Langfang Zhaosui korntemperaturovervågningsløsninger

Langfang Zhaosui Temperaturmåling Cable Co., Ltd. er specialiseret i forskning, udvikling og fremstilling af korntemperaturkabler, temperatur- og fugtsensorer, dataindsamlingsenheder og kornovervågningssystemer.

Løsninger kan designes til:

Flade kornlagre

Kornspande

Store kommercielle siloer

Fodersiloer

Industrielle materiale siloer

Dybe opbevaringsstrukturer

Hver løsning kan konfigureres i henhold til silodiameter, silohøjde, lagret materiale, påkrævet sensormængde og kommunikationsafstand.

For store kornopbevaringsprojekter er det mere praktisk at øge antallet af temperaturkabler, optimere distributionen af ​​centrale og omgivende sensorer og analysere temperaturtendenser end at stole på en påstået fast overvågningsradius.

Pansrede temperaturkabler med udskiftelig kerne bruger en ekstern bærende struktur til at beskytte de interne sensorer.

Når der er behov for vedligeholdelse, kan den interne følerkerne fjernes og udskiftes, hvilket hjælper med at reducere omkostningerne ved at tømme siloen og geninstallere det komplette kabel.

Når det er tilsluttet multipunkts temperatur- og fugtighedsopsamlingsenheder, kornovervågningssoftware og kommunikationsudstyr, kan systemet levere:

Automatisk temperaturopsamling

Historiske trendkurver

Lag-for-lag temperaturvisning

Høj temperatur alarmer

Fjernovervågning

Korntilstandsanalyse

Konklusion

Temperaturfølere og korntemperaturkabler er væsentlige komponenter til sikker kornopbevaring. Systemets effektivitet kan dog ikke kun evalueres ud fra tilstedeværelsen af ​​udstyr eller ved en forenklet dækningsprocent.

En pålidelig overvågningsløsning bør overveje:

Silo diameter

Korndybde

Lodret sensorafstand

Kabelmængde

Kabelinstallationspositioner

Korn fugt

Luftningsforhold

Sensor struktur

Historiske temperaturtendenser

For store kornsiloer kan distribueret overvågning med flere temperaturkabler kombineret med oplysninger om fugt, kuldioxid og beluftning give tidligere advarsel om lokal opvarmning, mug og insektaktivitet.

Videnskabelig kabelplacering, kontinuerlig dataindsamling og korrekt fortolkning af temperaturtendenser er nøglerne til at opnå den fulde værdi af enkorntemperaturfølersystem.