專利名稱：沼氣池控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制裝置，特別涉及一種沼氣池控制裝置，它能夠 智能控制沼氣池內(nèi)溫度和液面。
背景技術：
溫度是生產(chǎn)沼氣的重要條件。沼氣發(fā)酵時溫度的高低直接影響原料的消 化速度和產(chǎn)氣率，在適溫范圍內(nèi)溫度越高，沼氣細菌的生長、繁殖就越快， 產(chǎn)氣也就越多。溫度不適宜，沼氣細菌生長發(fā)育慢，產(chǎn)氣少或不產(chǎn)氣。如采
用自然溫度發(fā)酵，沼氣的產(chǎn)量隨季節(jié)變化較大，1 2月份產(chǎn)氣量最低，7 8 月份最高，因而在冬季要采取一些保溫措施，才有利于提高沼氣產(chǎn)氣率。通 常用于沼氣池液加溫的方法， 一種是采用太陽能熱水器加熱水流經(jīng)設置 在沼氣池中的熱交換器來提升池液溫度，另一種則是在建造沼氣池時， 沿池壁外圍嵌入電加熱器，通電加熱。這兩種方法均存在一定問題，如 用第一種方法，則在天氣陰冷時太陽能熱水器的熱水也達不到池液所需 的溫度，如用第二種方法，則因為預置電加熱器通過混凝土池壁傳導加 熱池液，不僅熱傳導性差且熱慣性大，使得沼氣池的使用和維護十分麻 煩且效率低下。不僅如此，沼氣池內(nèi)微生物對溫度變化十分敏感，溫度突升 或突降，都會影響微生物的生命活動，使產(chǎn)氣狀況惡化。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種沼氣池控制裝置，它能夠智 能調(diào)節(jié)沼氣池內(nèi)的溫度和/或液面，使其始終保持在最佳發(fā)酵溫度和/或液面 范圍內(nèi)。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設計的沼氣池控制裝置，包括電源以及
與電源相連的電熱器，其不同之處在于還包括有微電腦和溫度傳感器。微
電腦內(nèi)設有溫度控制單元，溫度傳感器和電熱器則置于沼氣池內(nèi)，溫度傳感 器通過電纜與微電腦的輸入端口相連，微電腦的溫度控制單元的輸出端口通 過電纜與電熱器相接。
上述方案中，所述電熱器包括有一密封的金屬或工程塑料殼體，殼體內(nèi) 設置的電熱膜，電熱膜與外部伸入的導線相連，且在殼體與電熱膜之間還設
有絕緣層。上述電熱膜最好為DZR電熱膜，絕緣層最好為云母絕緣紙。
為了防止電熱器因過熱而發(fā)生干燒，所述電熱器的殼體內(nèi)還設有過熱保護 器，過熱保護器與電熱膜相接觸，并通過電纜與微電腦控制的電源輸出端口 相連。
3作為上述方案的改進，所述還包括液面?zhèn)鞲衅?、液面調(diào)節(jié)器和執(zhí)行單元， 微電腦內(nèi)設有液面控制單元，液面?zhèn)鞲衅髦糜谡託獬貎?nèi)，液面?zhèn)鞲衅魍ㄟ^電 纜與微電腦的輸入端口連接，液面控制單元的輸出端通過電纜與液面調(diào)節(jié)器 相連；液面調(diào)節(jié)器與執(zhí)行單元相接。
上述方案中，所述溫度傳感器和/或液面?zhèn)鞲衅髟O置在一密封的套管內(nèi)， 且上述連接電纜的弓I出端與套管的密封連接。
為了讓使用者更加直觀的了解沼氣池內(nèi)的狀態(tài)、以及裝置的工作情況， 所述微電腦內(nèi)還包括溫度和/或液面顯示單元。
所述還包括有過流保護器和/或漏電保護器以提高裝置的安全系數(shù)，上述 過流保護器和/或漏電保護器與微電腦的輸入端口相連。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點
1. 微電腦智能控制裝置能按設定，實現(xiàn)池液溫度誤差不大于士rc、液
面高度士50M1的精確控制，保證發(fā)酵條件最優(yōu)化；
2. 采用內(nèi)置DZR電熱元件能將電熱轉(zhuǎn)換率提高到95%以上，熱傳導效率 高且無熱慣性，實現(xiàn)高效節(jié)能精確控制；
3. 設置有溫度保護器和過電流、漏電保護器多重保護，安全系數(shù)高。


圖1為本實用新型一種沼氣池控制裝置的電路原理圖； 圖2為本實用新型一種沼氣池控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖2的A部剖視放大視圖； 圖4為圖2的B部剖視放大視圖。
圖中標號為1、沼氣池；2、套管；2-1、密封塞；2-2、套管主體；2-3、 密封膠；3、電熱器；3-1、殼體；3-2、電熱膜；3-3、絕緣層；4、過熱保護 器；5、溫度傳感器；6、液面?zhèn)鞲衅鳎?、電纜。
具體實施方式
本實用新型一種沼氣池1控制裝置的電路原理圖如圖1所示，該裝置主
要由電源、設置在控制室內(nèi)的微電腦、設置在沼氣池1內(nèi)的溫度傳感器5、 液面?zhèn)鞲衅?和電熱器3、以及設置在室外的執(zhí)行構(gòu)件和液面調(diào)節(jié)器構(gòu)成。
微電腦內(nèi)包括溫度和/或液面顯示單元、溫度控制單元和液面控制單元。溫度
顯示單元與溫度傳感器5相連，液面顯示單元與液面?zhèn)鞲衅?相接。溫度控 制單元與電熱器3相連，液面控制單元與液面調(diào)節(jié)器相接，液面調(diào)節(jié)器與執(zhí) 行構(gòu)件相連。溫度傳感器5和液面?zhèn)鞲衅?通過電纜7與微電腦連接，用于 監(jiān)測沼氣池1內(nèi)的溫度和液面狀態(tài)，并將測量的溫度信號和液面信號傳回微 電腦中進行信號處理。微電腦接受到溫度傳感器5和液面?zhèn)鞲衅?傳回的信 號后，分別送入控制溫度控制單元和液面控制單元，控制電熱器3和執(zhí)行構(gòu) 件的工作。本實用新型微電腦還與過流保護器和/或漏電保護器相連，用以提高裝置的安全系數(shù)。
參見圖2，電熱器3設置在沼氣池1的底部，包括有一密封的金屬或工 程塑料殼體3-1，以及設置在殼體3-l內(nèi)的電熱膜3-2和絕緣層3-3，絕緣層 3-3置于殼體3-1與電熱膜3-2之間，電熱膜3-2通過電纜7與微控制器相 連。本實用新型最佳實施例的電熱器3的殼體3-1采用工程塑料殼體3-1， 其內(nèi)部的電熱膜3-2采用原中合微電熱科學技術研究院孔德凱院長所發(fā) 明的電熱膜3-2元、部件簡稱DZR，它能夠獲得以"集波"形式針對水 體加熱的熱源，電熱轉(zhuǎn)換效率達到95%以上，使投入少量電能維持和激 發(fā)生物能變得容易實現(xiàn)，同時可最大限降低熱源對沼氣細菌群的傷害。 在電熱器3的殼體3-1內(nèi)還設有過熱保護器4，該過熱保護器4與電熱膜3-2 相接，并通過電纜7與微電腦控制的電源輸出端口相連。液面調(diào)節(jié)器在接收 到微電腦傳來的控制信號后，啟動相應的執(zhí)行構(gòu)件來調(diào)節(jié)沼氣池1的液面高 度。本實用新型最佳實施例的執(zhí)行構(gòu)件為能向沼氣池1內(nèi)注入或排放液體的 注排液泵或注排液閥。上述溫度傳感器5和液面?zhèn)鞲衅?設置在一套管2內(nèi)， 該套管2置于沼氣池1的液面之下，其上端為一個扇形密封塞2-1，密封塞 2-1通過密封膠2-3與柱狀套管主體2-2密閉相連，如圖3所示，套管主體 2-2的下端嵌于電熱器3殼體3-1的上端，兩者之間同樣設有密封膠2-3進 行密閉連接，如圖4所示。
本實用新型的控制流程為i、裝置通電；ii、設定溫度控制范圍；iii、 設定液面控制范圍；iii、裝置啟動；iv、溫度自動控制(溫度低/高于設定值， 電熱器3得〈失〉電)；v、液面自動控制(液面高〈低〉于設定值，注〈排〉 液裝置啟動)；vi、安全保護適時監(jiān)控(過熱與過電流、漏電保護)。在微處 理器中，顯示器中的溫度測量顯示單元顯示溫度傳感器5傳來的信號，它的 測量范圍是0 99°C，用于沼氣池1液的溫度測量和顯示。溫度控制單元的 控制范圍在0 65"C，動作響應范圍1 64'C,通過預先設定，為電熱器3提 供或切斷電源，從而實現(xiàn)液溫控制的目的。顯示器中的液面測量單元能顯示 沼氣池1內(nèi)低、中、高、溢四檔液位，通過預先設定，為液面調(diào)節(jié)器即注(排) 液泵或/注(排)液閥提供或切斷電源，從而實現(xiàn)液面控制的目的。
權利要求1、沼氣池控制裝置，包括電源以及與電源相連的電熱器(3)，其特征在于還包括有微電腦和溫度傳感器(5)，微電腦內(nèi)設有溫度控制單元，溫度傳感器(5)和電熱器(3)則置于沼氣池(1)內(nèi)，溫度傳感器(5)通過電纜(7)與微電腦的輸入端口相連，微電腦的溫度控制單元的輸出端口通過電纜(7)與電熱器(3)相接。
2、 根據(jù)權利要求l所述的沼氣池控制裝置，其特征在于所述電熱器 (3)包括有一密封的金屬或工程塑料殼體(3-1)，殼體(3-1)內(nèi)設置的電熱膜(3-2)，電熱膜(3-2)經(jīng)電纜(7)與微電腦相連，且在殼體(3-1) 與電熱膜(3-2)之間還設有絕緣層(3-3)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的沼氣池控制裝置，其特征在于所述絕緣層 (3-3)為云母絕緣紙。
4、 根據(jù)權利要求2所述的沼氣池控制裝置，其特征在于所述電熱器 (3)的殼體(3-1)內(nèi)還設有過熱保護器(4)，過熱保護器(4)與電熱膜(3-2)相連，并通過電纜(7)與微電腦控制的電源輸出端口相連。
5、 根據(jù)權利要求l所述的沼氣池控制裝置，其特征在于所述還包括 液面?zhèn)鞲衅?6)、液面調(diào)節(jié)器和執(zhí)行單元，微電腦內(nèi)設有液面控制單元， 液面?zhèn)鞲衅?6)置于沼氣池(1)內(nèi)，液面?zhèn)鞲衅?6)通過電纜(7)與 微電腦的輸入端口連接，液面控制單元的輸出端通過電纜(7)與液面調(diào) 節(jié)器相連；液面調(diào)節(jié)器與執(zhí)行單元相接。
6、 根據(jù)權利要求5所述的沼氣池控制裝置，其特征在于所述執(zhí)行構(gòu) 件為注排液泵或注排液閥。
7、 根據(jù)權利要求5所述的沼氣池控制裝置，其特征在于所述溫度傳 感器(5)和/或液面?zhèn)鞲衅?6)設置在一密封的套管(2)內(nèi)，且連接電 纜(7)兩的引出端與套管(2)密封連接。
8、 根據(jù)權利要求1所述的沼氣池控制裝置，其特征在于所述微電腦 內(nèi)還包括溫度和/或液面顯示單元。
9、 根據(jù)權利要求1所述的沼氣池控制裝置，其特征在于所述還包括 有過流保護器和/或漏電保護器，過流保護器和/或漏電保護器與微電腦的 輸入端口相連。
專利摘要本實用新型公開一種沼氣池控制裝置，包括電源以及與電源相連的微電腦、溫度傳感器、和液面?zhèn)鞲衅?、電熱器、液面調(diào)節(jié)器和執(zhí)行構(gòu)件，微電腦內(nèi)設有溫度控制單元和液面控制單元，溫度傳感器、液面?zhèn)鞲衅骱碗姛崞鲃t置于沼氣池內(nèi)，溫度傳感器和液面?zhèn)鞲衅魍ㄟ^電纜與微電腦的輸入端口連接，溫度控制單元與電熱器相接，液面控制單元與液面調(diào)節(jié)器相連，液面調(diào)節(jié)器上接有執(zhí)行構(gòu)件。本裝置能夠智能調(diào)節(jié)沼氣池內(nèi)的溫度和/或液面，使其始終保持在最佳發(fā)酵溫度和液面范圍內(nèi)。
文檔編號C12M1/38GK201376966SQ2009201404
公開日2010年1月6日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權日2009年1月16日
發(fā)明者明 黎 申請人:明 黎