專利名稱：倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度分布聲學(xué)監(jiān)測(cè)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度分布監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種利用聲學(xué)法溫度場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度分布非接觸測(cè)量的方法。
背景技術(shù)：
糧食安全儲(chǔ)藏是個(gè)世界性的難題，據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全世界每年糧食霉變及蟲害等損失為糧食產(chǎn)量的8%。我國(guó)的公糧現(xiàn)均集中存放在國(guó)家或地方的倉(cāng)庫中。 倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度是判斷儲(chǔ)糧狀態(tài)的重要標(biāo)志。糧食在倉(cāng)儲(chǔ)過程中發(fā)生的霉變、蟲害及水分異常都會(huì)反映在糧溫變化，即熱點(diǎn)的出現(xiàn)上，國(guó)內(nèi)外倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度監(jiān)測(cè)皆采用接觸測(cè)溫法。多根嵌有接觸式溫度傳感器(如熱敏電阻，數(shù)字溫度傳感器DS18B20)的測(cè)溫電纜被插入到儲(chǔ)糧中。糧食是熱的不良導(dǎo)體，由于不可能在糧倉(cāng)中設(shè)置大量的測(cè)溫電纜，接觸式溫度傳感器又只能獲得傳感器所在處的“點(diǎn)，，的溫度，所以熱點(diǎn)若不是恰好發(fā)生在某測(cè)溫點(diǎn)附近，就不會(huì)被發(fā)現(xiàn)，而局部的霉變或蟲害如不及時(shí)采取措施，有可能引發(fā)大面積糧食損壞導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p失。相比于接觸測(cè)溫法，非接觸測(cè)溫方式更適合儲(chǔ)糧溫度監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度分布聲學(xué)監(jiān)測(cè)法，用非接觸方式監(jiān)測(cè)儲(chǔ)糧溫度，顯著提高儲(chǔ)糧食溫度監(jiān)測(cè)的空間分辨率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)糧中由于霉變、蟲害、倉(cāng)頂漏水等原因造成熱點(diǎn)，避免大面積的糧食損失。2、技術(shù)方案
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度分布聲學(xué)監(jiān)測(cè)法，其特征在于該方法由以下步驟構(gòu)成 步驟(1)、在被測(cè)區(qū)域周圍布置聲波發(fā)射/接收器
將N (N>=20)個(gè)聲波發(fā)射/收發(fā)器設(shè)置在橫截面為矩形或正方形的被測(cè)區(qū)域的周圍， 圍合成一長(zhǎng)方體或正方體，長(zhǎng)方體或正方體的每個(gè)頂點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)聲波發(fā)射/收發(fā)器，每條棱邊上至少均勻設(shè)置3個(gè)聲波發(fā)射/收發(fā)器，即每條棱邊上相鄰兩個(gè)聲波發(fā)射/接收器的間距相等；任一聲波發(fā)射/接收器所發(fā)出的聲波，通過糧食顆粒間隙中的空氣通道，可被包括自身在內(nèi)的所有的聲波發(fā)射/接收器接收；可根據(jù)被測(cè)區(qū)域的大小及所希望的測(cè)量精度，設(shè)定每條棱邊上設(shè)置的聲波發(fā)射/接收器的數(shù)目。步驟(2)、測(cè)量聲波在糧食中沿各有效傳播路徑的傳播時(shí)間
在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)順序啟閉各聲波發(fā)射/接收器，第i (i依次為1，2，…，N)個(gè)聲波發(fā)射/接收器發(fā)射聲波時(shí)，其余N-I個(gè)聲波發(fā)射/接收器均不發(fā)射聲波，包括i在內(nèi)的所有 N個(gè)聲波發(fā)射/接收器均接收此聲波并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這些電信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器和數(shù)據(jù)采集卡后進(jìn)入計(jì)算機(jī)；任意兩個(gè)聲波發(fā)射/接收器，只要它們不位于同一條棱邊上，即可形成一條有效的聲波傳播路徑，用結(jié)合小波抑噪的互相關(guān)時(shí)延估計(jì)法，測(cè)量出聲波在糧食中沿各有效傳播路徑的傳播時(shí)間。結(jié)合小波抑噪的互相關(guān)時(shí)延估計(jì)法可以表示為
權(quán)利要求
1. 一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度分布聲學(xué)監(jiān)測(cè)法，其特征在于該方法由以下步驟構(gòu)成 步驟(1)、在被測(cè)區(qū)域周圍布置聲波發(fā)射/接收器將N (N>=20)個(gè)聲波發(fā)射/收發(fā)器設(shè)置在橫截面為矩形或正方形的被測(cè)區(qū)域的周圍， 圍合成一長(zhǎng)方體或正方體，長(zhǎng)方體或正方體的每個(gè)頂點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)聲波發(fā)射/收發(fā)器，每條棱邊上至少均勻設(shè)置3個(gè)聲波發(fā)射/收發(fā)器，即每條棱邊上相鄰兩個(gè)聲波發(fā)射/接收器的間距相等；任一聲波發(fā)射/接收器所發(fā)出的聲波，通過糧食顆粒間隙中的空氣通道，可被包括自身在內(nèi)的所有的聲波發(fā)射/接收器接收；步驟(2)、測(cè)量聲波在糧食中沿各有效傳播路徑的傳播時(shí)間在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)順序啟閉各聲波發(fā)射/接收器，第i (i依次為1，2，…，N)個(gè)聲波發(fā)射/接收器發(fā)射聲波時(shí)，其余N-I個(gè)聲波發(fā)射/接收器均不發(fā)射聲波，包括i在內(nèi)的所有 N個(gè)聲波發(fā)射/接收器均接收此聲波并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這些電信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器和數(shù)據(jù)采集卡后進(jìn)入計(jì)算機(jī)；任意兩個(gè)聲波發(fā)射/接收器，只要它們不位于同一條棱邊上，即可形成一條有效的聲波傳播路徑，用結(jié)合小波抑噪的互相關(guān)時(shí)延估計(jì)法，測(cè)量出聲波在糧食中沿各有效傳播路徑的傳播時(shí)間；結(jié)合小波抑噪的互相關(guān)時(shí)延估計(jì)法可以表示為
全文摘要
本發(fā)明是一種倉(cāng)儲(chǔ)糧食溫度分布聲學(xué)監(jiān)測(cè)法，在被測(cè)區(qū)域周圍設(shè)置聲波發(fā)射/接收器，任一發(fā)射/接收器所發(fā)聲波，通過糧食顆粒間隙中的空氣通道，可被包括自身在內(nèi)的所有發(fā)射/接收器接收。在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)順序啟閉各發(fā)射/接收器，測(cè)出聲波在糧食中沿各有效傳播路徑的傳播時(shí)間；將被測(cè)區(qū)域劃分成空間網(wǎng)格，用所獲聲波傳播時(shí)間、三維聲速場(chǎng)重建算法和糧食中聲速與溫度的關(guān)系，為每個(gè)網(wǎng)格重建出一溫度并賦予網(wǎng)格中心，再用插值計(jì)算方法得到整個(gè)被測(cè)區(qū)域的溫度分布；可顯著提高儲(chǔ)糧食溫度監(jiān)測(cè)空間分辨率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)糧中由于霉變、蟲害、倉(cāng)頂漏水等原因造成的熱點(diǎn)，避免大面積糧食損失，且不影響倉(cāng)內(nèi)作業(yè)，適合于糧倉(cāng)中散裝糧食溫度分布在線監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01K13/10GK102288324SQ20111021003
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉麗鈞, 周英鋼, 李坤, 王善輝, 陳冠男, 顏華 申請(qǐng)人:沈陽工業(yè)大學(xué)