阅读说明：本技术 一种有机废弃物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置 (Organic waste membrane covers good oxygen compost pressure monitoring devices that declines ) 是由 刘洪钧 刘文龙 赵静一 林嘉瑞 刘炜 关靖华 杜蕊 周岩 张顥 于 2021-10-29 设计创作，主要内容包括：一种有机废弃物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置,包括堆体,堆体的顶部敷设有覆盖膜,覆盖膜与堆体之间设有气压采集头,气压采集头位于覆盖膜外部一端连接有电控箱,电控箱的内部设有微差压型压力变送器与温度变送器,通过过滤网和五通传入引压管,连接到微差压型压力变送器的进气口高压端,模数转换后的数字信号传输到PLC进行处理；利用堆体与覆盖膜之间堆膜气腔内微正压气压与堆体氧浓度正相关的原理,采用压力传感器替代氧浓度传感器的技术方案,建立堆膜气腔微正压气压-堆体氧浓度数学模型,以微正压气压为监测对象,实现间接监测氧浓度的目的,保证了堆肥监控设备精准稳定运行,大大降低了堆肥监控设备的生产成本,质量可靠,经济适用。(An organic waste film covered aerobic composting micro-positive pressure air pressure monitoring device comprises a pile body, wherein a covering film is laid on the top of the pile body, an air pressure collecting head is arranged between the covering film and the pile body, one end, positioned outside the covering film, of the air pressure collecting head is connected with an electric cabinet, a micro-differential pressure type pressure transmitter and a temperature transmitter are arranged inside the electric cabinet, the micro-differential pressure type pressure transmitter and the temperature transmitter are connected to a high-pressure end of an air inlet of the micro-differential pressure type pressure transmitter through a filter screen and a five-way transmission pressure pipe, and digital signals after analog-to-digital conversion are transmitted to a PLC (programmable logic controller) for processing; the principle that the positive correlation between the micro-positive pressure air pressure in the composting air cavity and the oxygen concentration of the composting body between the composting body and the covering film is utilized, the technical scheme that the pressure sensor replaces an oxygen concentration sensor is adopted, a mathematical model of the micro-positive pressure air pressure-the oxygen concentration of the composting body in the composting air cavity is established, the micro-positive pressure air pressure is taken as a monitoring object, the purpose of indirectly monitoring the oxygen concentration is realized, the accurate and stable operation of composting monitoring equipment is ensured, the production cost of the composting monitoring equipment is greatly reduced, the quality is reliable, and the method is economical and applicable.)

一种有机废弃物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置

技术领域

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本发明属于有机废弃物无害化处理和肥料化利用技术领域，特别涉及一种有机废弃物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置。

背景技术

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据统计，我国年产有机废弃物约57亿吨，实施有机废弃物无害化处理和肥料化利用，不但减轻了环境污染，还可变废为宝，给现代生态农业提供有机肥料，膜覆盖好氧堆肥技术是我国近几年发展起来的新兴技术，在有机废弃物无害化处理和资源化利用方面具有明显的比较优势，深受广大用户青睐。

有机废弃物膜覆盖好氧堆肥是在微生物作用下，通过高温发酵使覆盖膜密闭覆盖下的有机物矿质化、腐殖化而变成腐熟堆肥的过程。好氧堆肥过程中，保证堆体含有足够的氧气是好氧发酵的必要条件，通过检测膜内堆体氧浓度调控供氧风机的运行，氧浓度成为膜覆盖好氧堆肥过程监控的主要指标。因此，好氧堆肥监控设备需要有一种装置，能够精确无误、稳定可靠地采集到氧浓度信号并加以转换，输出PLC要求的数字信号。

传统的好氧堆肥监控设备多使用氧浓度传感器检测氧浓度，其核心元件氧化锆探头大多靠进口，价格昂贵，且对堆肥环境“水土不服”，损坏率高，直接影响堆肥监控设备的可靠性。本发明利用堆体与覆盖膜之间堆膜气腔内的微正压气压与堆体氧浓度正相关的原理，采用压力传感器替代氧浓度传感器的技术方案，实现好氧堆肥过程氧浓度的间接精准监测。

发明内容

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本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种有机废弃物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

一种有机废弃物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置，包括堆体，所述堆体的顶部敷设有覆盖膜，所述覆盖膜与堆体之间在气体压力作用下形成堆膜气腔，所述堆膜气腔内设有气压采集头，所述气压采集头位于覆盖膜外部一端连接有电控箱，所述电控箱的内部设有微差压型压力变送器与温度变送器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述气压采集头包括不锈钢五通，所述不锈钢五通的十字形端头处均设有不锈钢过滤网，所述不锈钢五通远离不锈钢过滤网的一端固定连接有引压管，所述引压管远离气压采集头的一端穿过电控箱与微差压型压力变送器进气口高压端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电控箱的外部设有PLC，所述PLC分别与微差压型压力变送器和温度变送器电性连接，所述PLC连接有触摸屏，所述PLC的型号为S7-1200 CPU1212C。

作为本发明的一种优选技术方案，利用堆体与覆盖膜之间堆膜气腔内微正压气压与堆体氧浓度正相关的原理，采用非直接检测氧浓度技术方案，在氧浓度监测上的应用。

作为本发明的一种优选技术方案，采用压力传感器替代氧浓度传感器技术方案，在有机废弃物膜覆盖好氧堆肥监控系统上的应用。

本发明的有益效果：气压采集头由五通和4个过滤网组成，放置于堆体与覆盖膜之间的堆膜气腔内，检测到堆膜气腔内的微正压气压，通过过滤网和五通传入引压管，连接到微差压型压力变送器的进气口高压端，模数转换后的数字信号传输到PLC进行处理；利用堆体与覆盖膜之间堆膜气腔内微正压气压与堆体氧浓度正相关的原理，采用压力传感器替代氧浓度传感器的技术方案，建立堆膜气腔微正压气压-堆体氧浓度数学模型，以微正压气压为监测对象，实现间接监测氧浓度的目的，保证了堆肥监控设备精准稳定运行，大大降低了堆肥监控设备的生产成本，质量可靠，经济适用。

附图说明

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为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的连接结构示意图；

图2为本发明的气压采集头的立体结构示意图。

图中：1、堆体；2、覆盖膜；3、气压采集头；30、堆膜气腔；4、电控箱；5、微差压型压力变送器；6、温度变送器；7、引压管；8、PLC；9、不锈钢过滤网；10、不锈钢五通。

具体实施方式

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如图1-2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种有机废弃物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置，包括堆体1，堆体1的顶部敷设有覆盖膜2，覆盖膜2与堆体1之间的堆膜气腔30内设有气压采集头3，气压采集头3位于覆盖膜2外部一端连接有电控箱4，电控箱4的内部设有微差压型压力变送器5与温度变送器6。

其中，气压采集头3包括不锈钢五通10，不锈钢五通10的端头处均设有不锈钢过滤网9，不锈钢五通10远离不锈钢过滤网9的一端固定连接有引压管7，引压管7远离气压采集头3的一端穿过电控箱4与微差压型压力变送器5进气口高压端连接，其中，电控箱4的外部设有PLC8，PLC8分别与微差压型压力变送器5和温度变送器6数据线连接，PLC8连接有触摸屏，PLC8的型号为S7-1200 CPU1212C，其中，引压管7为聚四氟乙烯材质制成，好氧堆肥过程排出的气体腐蚀性很高，由聚四氟乙烯材质制成的引压管7具有耐气体腐蚀性的特点，同时还具有耐高压耐高温等优良特性，使得管路具有较好的强度，增加了管路的耐用性，利用堆体1与覆盖膜2之间堆膜气腔30内微正压气压与堆体1氧浓度正相关的原理，采取压力传感器替代氧浓度传感器技术方案，建立堆膜气腔30内微正压气压与堆体1内氧浓度的函数关系数学模型，微正压气压信号经PLC8处理，以微正压气压为监测参数间接监测氧浓度，在有机废弃物膜覆盖好氧堆肥监控系统上的应用。

具体的：一种有机废弃物膜覆盖好氧堆肥微正压气压监测装置，使用时，首先将气压采集头3放置在堆体1与覆盖膜2之间的堆膜气腔30内，不锈钢五通10的十字型四通的端口分别接入一个不锈钢过滤网9，气体通过不锈钢过滤网9进入引压管7最终进入电控箱4内微差压型压力变送器5的进气口高压端，用于采集堆膜气腔30内的微正压气压信号，将微正压气压变换成数字信号给PLC8，监测堆膜气腔30内的微正压气压范围为±200Pa，安装时微差压型压力变送器5高压端取压，电控箱4内的温度变送器6，用于检测堆体1外的环境温度，并输出温度信号给PLC8，PLC8通过执行元件启动或关停风机，来构建堆膜气腔30的微正压环境，以利气压采集头3采集微气压信号，为了传感器的安全，PLC8控制的效果为缓慢加压和卸压，避免瞬间加至高压或低压，变送器将采集到的气压、温度信号，通过模数转换器将电压信号转换成数字信号通过触摸屏显示。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。