阅读说明：本技术 一种氮气保护储粮仓及其自动控制氮气浓度的储粮方法 (Nitrogen-protected grain storage bin and grain storage method for automatically controlling nitrogen concentration ) 是由 路阳 方幸军 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氮气保护储粮仓及其自动控制氮气浓度的储粮方法,属于低温氮气储粮技术领域。该方法采用氮气浓度控制装置控制出气口和进气口的气动阀的打开或关闭,调节储粮仓中氮气浓度大小,从而保证储粮仓中氮气浓度的稳定；通过氮气浓度检测仪获得储粮仓的氮气浓度,通过数据信号比较,自动控制储粮仓中的氮气浓度稳定,形成闭环控制。本发明采用自动控制系统实施监控储粮仓进气口和出气口处的氮气浓度,进而调整储粮仓中氮气浓度,使其处于稳定状态,提高储粮效果。(The invention discloses a nitrogen protection grain storage bin and a grain storage method for automatically controlling nitrogen concentration of the nitrogen protection grain storage bin, and belongs to the technical field of low-temperature nitrogen grain storage. The method adopts a nitrogen concentration control device to control the opening or closing of pneumatic valves of an air outlet and an air inlet, and adjusts the nitrogen concentration in the grain storage bin, thereby ensuring the stability of the nitrogen concentration in the grain storage bin; the nitrogen concentration of the grain storage bin is obtained through the nitrogen concentration detector, and the nitrogen concentration in the grain storage bin is automatically controlled to be stable through data signal comparison, so that closed-loop control is formed. The invention adopts an automatic control system to monitor the nitrogen concentration at the air inlet and the air outlet of the grain storage bin, thereby adjusting the nitrogen concentration in the grain storage bin to ensure that the grain storage bin is in a stable state and improving the grain storage effect.)

一种氮气保护储粮仓及其自动控制氮气浓度的储粮方法

技术领域

本发明属于低温氮气储粮技术领域，具体涉及一种氮气保护储粮仓及其自动控制氮气浓度的储粮方法。

背景技术

氮气气调储藏，不但能够延缓粮食品质下降，降低轮换费用，减少企业人工成本，向社会提供绿色环保的食品，符合企业发展需要，员工健康需要，环境安全需要和现代人的食品安全需要。常规的氮气气调储藏工艺是将由制氮机生产的高纯氮气直接充入粮仓内，在与粮仓内的气体交换后马上由粮仓顶部的排气口排出，直至粮仓内氧气浓度降低至5％(低氧致死害虫的有效浓度)，然后密闭整个粮仓，使仓内氧浓度长时间保持在5％，以达到防治害虫的目的。在实际使用过程中，人工操作充氮气的危险系数很高，威胁操作人员的人身安全；长时间储粮会导致仓内氮气浓度不稳定，影响储粮效果，如果只是按照人们的经验去判断会带来很大的误差。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的一个技术问题在于提供一种自动控制氮气浓度的储粮方法，采用自动控制系统实施监控储粮仓进气口和出气口处的氮气浓度，进而调整储粮仓中氮气浓度，使其处于稳定状态，提高储粮效果。本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种氮气保护储粮仓，储粮仓结构简单，可以很好的实现低温氮气储粮。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种自动控制氮气浓度的储粮方法，采用氮气浓度控制装置控制出气口和进气口的气动阀的打开或关闭，调节储粮仓中氮气浓度大小，从而保证储粮仓中氮气浓度的稳定；通过氮气浓度检测仪获得储粮仓的氮气浓度，通过数据信号比较，自动控制储粮仓中的氮气浓度稳定，形成闭环控制。

所述的自动控制氮气浓度的储粮方法，具体步骤为：

(1)装置检查和校对：检查储粮仓的密封性，以及氮气浓度控制装置是否处于正常使用状态，并校对氮气浓度检测仪对氮气浓度变化的测定是否正确，检查和校对合格后，进行步骤(2)～(6)；

(2)标准数据采集：利用氮气浓度检测仪采集进气口氮气浓度在稳定状态时的信号，记为进气口的标准数据信号l_A；出气口在稳定状态时的氮气浓度数据信号，记为出气口的标准氮气浓度数据信号l_B；设定进气口和出气口氮气浓度标准数据信号偏差分别为Δ_A和Δ_B，均为正值；进气口和出气口氮气浓度处于标准数据状态时，储粮仓处于稳定状态，两个气动阀处于关闭状态并密封良好；

(3)运行数据采集：打开氮气源和进气口气动阀为储粮仓充氮气，观察进气口和出气口的氮气浓度检测仪数据信号l_A′和l_B′，当偏差数据信号Δ_B′＝l_B′-l_B>Δ_B时，停止充气氮气，关闭进气口气动阀；接下来氮气浓度检测仪实时检测进气口和出气口处的氮气浓度，并将采集到的氮气浓度数据信号上传控制系统，计算偏差数据信号为Δ_A′＝l_A′-l_A和Δ_B′＝l_B′-l_B；

(4)执行纠编程序：当Δ_A′>0或Δ_B′>0，系统执行正常运转程序；当Δ_A′<0或Δ_B′<0时，运行程序跳转至步骤(5)；

(5)氮气浓度运行调节程序：对Δ_A″＝|l_A′-l_A|和Δ_B″＝|l_B′-l_B|进行判断，

当Δ_A″<Δ_A′且Δ_B″<Δ_B′时，进气口和出气口处的氮气浓度在标准差范围内，则检查进气口和出气口处的气密性，保证气密性良好；

当Δ_A″<Δ_A′且Δ_B″<Δ_B′时，进气口处氮气浓度正常，出气口氮气浓度异常，则打开备用氮气源和出气口气动阀对储粮仓充氮气，直到Δ_A′>Δ_A时停止充入氮气；

当Δ_A″>Δ_A′且Δ_B″<Δ_B′时，进气口处氮气浓度异常，出气口氮气浓度正常，则打开氮气源和进气口气动阀对储粮仓充氮气，直到Δ_A′>Δ_A时停止充入氮气；

当Δ_A″>Δ_A′且Δ_B″>Δ_B′时，进气口和出气口处氮气浓度均异常，则打开氮气源和进气口气动阀对储粮仓充氮气，直到Δ_B′>Δ_B时停止充入氮气；

(6)数据反馈：氮气浓度检测仪采集步骤(5)中进气口和出气口处的运行数据信号至设定时间后，再跳转到步骤(4)，进行下一轮的实时监控。

所述的自动控制氮气浓度的储粮方法，所述步骤(6)的设定时间为10～15天。

所述的自动控制氮气浓度的储粮方法，当0<Δ_A′<1.0％时，进气口处的氮气浓度值处于正常状态；当0<Δ_B′<1.5％时，出气口处的氮气浓度值处于正常状态。

一种氮气保护储粮仓，包括储粮仓、氮气源、备用氮气源和氮气浓度控制装置，所述储粮仓上设有进气口和出气口，所述进气口和出气口上分别设有进气口气动阀和出气口进气阀；所述氮气源与进气口管道连接，所述备用氮气源与出气口管道连接；所述氮气浓度控制装置包括氮气浓度检测仪和工控装置，所述氮气浓度检测仪与工控装置电连接，工控机包括相互连接的计算机主机和显示器。

所述氮气保护储粮仓，储粮仓中设有Z型氮气管道，氮气管道与进气口和出气口密封连接；所述氮气管道上设有均匀小孔。

所述氮气保护储粮仓，所述进气口和出气口处设有调压阀。

有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：

本发明采用自动控制系统实施监控储粮仓进气口和出气口处的氮气浓度，进而调整储粮仓中氮气浓度，使其处于稳定状态，提高储粮效果。

附图说明

图1为储粮仓结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1

一种氮气保护储粮仓，包括储粮仓1、氮气源2、备用氮气源3和氮气浓度控制装置，储粮仓上设有进气口和出气口，进气口和出气口上分别设有进气口气动阀6和出气口进气阀8；氮气源2与进气口管道连接，备用氮气源3与出气口管道连接；氮气浓度控制装置包括进气口氮气浓度检测仪7、出气口氮气浓度检测仪9和工控装置，氮气浓度检测仪与工控装置电连接，工控机包括相互连接的计算机主机4和显示器。储粮仓中设有Z型氮气管道10，氮气管道与进气口和出气口密封连接；氮气管道上设有均匀小孔。进气口和出气口处设有调压阀。

对上述储粮仓进行氮气浓度自动控操作，采用氮气浓度控制装置控制出气口和进气口的气动阀的打开或关闭，调节储粮仓中氮气浓度大小，从而保证储粮仓中氮气浓度的稳定；通过氮气浓度检测仪获得储粮仓的氮气浓度，通过数据信号比较，自动控制储粮仓中的氮气浓度稳定，形成闭环控制。

一种自动控制氮气浓度的储粮方法，具体步骤为：

(1)装置检查和校对：检查储粮仓的密封性，以及氮气浓度控制装置是否处于正常使用状态，并校对氮气浓度检测仪对氮气浓度变化的测定是否正确，检查和校对合格后，进行步骤(2)～(6)；

(2)标准数据采集：利用氮气浓度检测仪采集进气口氮气浓度在稳定状态时的信号，记为进气口的标准数据信号l_A；出气口在稳定状态时的氮气浓度数据信号，记为出气口的标准氮气浓度数据信号l_B；设定进气口和出气口氮气浓度标准数据信号偏差分别为Δ_A和Δ_B，均为正值；进气口和出气口氮气浓度处于标准数据状态时，储粮仓处于稳定状态，两个气动阀处于关闭状态并密封良好；本实施例中Δ_A为1.0％，Δ_B为1.5％；

(3)运行数据采集：打开氮气源和进气口气动阀为储粮仓充氮气，观察进气口和出气口的氮气浓度检测仪数据信号l_A′和l_B′，当偏差数据信号Δ_B′＝l_B′-l_B>Δ_B时，停止充气氮气，关闭进气口气动阀；接下来氮气浓度检测仪实时检测进气口和出气口处的氮气浓度，并将采集到的氮气浓度数据信号上传控制系统，计算偏差数据信号为Δ_A′＝l_A′-l_A和Δ_B′＝l_B′-l_B；

(4)执行纠编程序：当Δ_A′>0或Δ_B′>0，系统执行正常运转程序；当Δ_A′<0或Δ_B′<0时，运行程序跳转至步骤(5)；

(5)氮气浓度运行调节程序：对Δ_A″＝|l_A′-l_A|和Δ_B″＝|l_B′-l_B|进行判断，

当Δ_A″<Δ_A′且Δ_B″<Δ_B′时，进气口和出气口处的氮气浓度在标准差范围内，则检查进气口和出气口处的气密性，保证气密性良好；

当Δ_A″<Δ_A′且Δ_B″<Δ_B′时，进气口处氮气浓度正常，出气口氮气浓度异常，则打开备用氮气源和出气口气动阀对储粮仓充氮气，直到Δ_A′>Δ_A时停止充入氮气；

当Δ_A″>Δ_A′且Δ_B″<Δ_B′时，进气口处氮气浓度异常，出气口氮气浓度正常，则打开氮气源和进气口气动阀对储粮仓充氮气，直到Δ_A′>Δ_A时停止充入氮气；

当Δ_A″>Δ_A′且Δ_B″>Δ_B′时，进气口和出气口处氮气浓度均异常，则打开氮气源和进气口气动阀对储粮仓充氮气，直到Δ_B′>Δ_B时停止充入氮气；

(6)数据反馈：氮气浓度检测仪采集步骤(5)中进气口和出气口处的运行数据信号至10～15天后，再跳转到步骤(4)，进行下一轮的实时监控。

本发明采用自动控制系统实施监控储粮仓进气口和出气口处的氮气浓度，进而调整储粮仓中氮气浓度，使其处于稳定状态，提高储粮效果。