熱電阻測溫在糧食系統(tǒng)中的應用

摘要:在輸送糧食物料的過程中，由于設備安裝中斗式提升機尾部進料形成偏心進料，導致畚斗皮帶在有料和無料的情況下分別偏向兩邊,從而在畚斗皮帶兩側的兩個點被皮帶摩擦產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。只有當進料穩(wěn)定后,通過調節(jié)尾部滾筒裝置，才能控制畚斗皮帶不摩擦側板。一般工作人員通過手感觸摸發(fā)熱點來調節(jié)尾部滾筒裝置，避免摩擦產(chǎn)生熱量聚集，并用毛巾蘸水向發(fā)熱點不停敷抹，達到降溫的目的。但是，通過手感觀方式感知溫度達不到實時了解發(fā)熱點的溫度情況，需要工作人員不停查看，工作量較大。為了能夠實時測量發(fā)熱點溫度,提出了一種熱電阻測溫方案系統(tǒng)，以采用技術手段解決問題。
1系統(tǒng)設計
       測量的溫度主要分為非接觸式和接觸式，非接觸式包括輻射高溫計、光學高溫計和紅外探測器等，接觸式包括熱電阻溫度計、熱電偶溫度計和電子集成芯片等。非接觸式測溫原理是通過熱輻射來測量溫度，測量速度較快，一般用來測量溫度較高的物體。然而，受環(huán)境煙塵、物體發(fā)射率、水蒸氣、熱輻射傳遞空間的距離等因素影響，測量誤差較大。接觸式測溫測量精度高、可靠、簡單,但由于達到熱平衡需要一定時間，因而會產(chǎn)生測溫滯后現(xiàn)象。另外，接觸元件常常會影.響被測物體的溫度場，同時會受到被測環(huán)境的腐蝕。
       非接觸式測溫原理是物體發(fā)出的熱輻射能量會隨著溫度的變化而變化。同時，它以電磁波方式向周圍輻射能量,而溫度與物體輻射的能量大小有關。理論上,非接觸式測溫不會像熱接觸式測溫會滯后和在測溫范圍上受到限制，可以測量液體表面、固體表面、有毒、腐蝕以及運動物體等的溫度，但價格較貴,精度較低。
       接觸式是應用電阻、電性能、材料的電勢與溫度值的關系來測量溫度,包括熱電阻、熱電偶溫度測量、熱敏電阻溫度測量以及集成芯片溫度測量等。熱電偶是利用兩種不同的金屬材料焊接為-一個整體，當兩端(參考端和測量端)有溫差時形成熱電勢，利用熱電勢與溫度值的關系可得到測量溫度值。熱電偶的特點.是響應快、結構簡單，經(jīng)常用于遠距離溫度測量，適用于500℃以上。熱電阻應用的原理是電阻變化和溫度變化的關系測量溫度,特點是精度高、性價比高、穩(wěn)定性好、傳輸距離遠以及輸出信號強。
      根據(jù)以上幾種測溫方式的特點，斗提機要控制在0~100℃，傳輸?shù)絇LC柜的距離大約100m。紅外測溫方法由于受到環(huán)境因素不適合選取，且價格較貴;熱電偶測溫方法適合測量500℃以上的物體，且輸出的信號較弱，容易受到干擾;熱電阻測溫方法適合糧食系統(tǒng)，本文選取PT100熱電阻作為測溫元件。
2實施方案
       測量系統(tǒng)包括PT100測溫探頭、智能一體化溫度變送器和PLC模擬量輸入模塊。如圖1所示，PT100測溫探頭測溫范圍為0~200℃,智能一體化溫度變送器輸出信號為4~20mA，供電電壓12~36VDC。該變送器模塊能夠通過軟件設定測溫范圍，設定為.0~100℃。該系統(tǒng)共有2個測溫點，需要2個PT100、2個溫度變送器和2個PLC模擬量輸入點。熱電阻探頭貼近發(fā)熱點，溫度變送器通過測量熱電阻的電阻值輸出相應的電流值，并傳輸至PLC輸入模塊。PLC將:測得的電流值通過網(wǎng)絡傳輸至PC機上位軟件上，上位軟件根據(jù)算法得出相應的溫度值進行顯示。該上位軟件能夠設定報警值，如當溫度大于60℃時輸出報警信號，提醒工作人員進行處理，提高反應能力。

3實測效果.
       如圖2所示，‘*30.3℃河”和“30.3℃?zhèn)}”分別是斗提機尾部兩個測溫點所顯示的溫度值。由于斗提機沒有運行,所測的值實為環(huán)境溫度,測量值相當正確,誤差范圍很小。此外，斗提機運行過程中，所測得的溫度值也能迅速反映給操作人員，提醒現(xiàn)場巡視人員及時調節(jié)斗提機跑偏裝置，從而達到運行要求。

4結論與展望
熱電阻測溫系統(tǒng)在糧食物流行業(yè)中應用廣泛，可用于輸送設備的軸溫、糧情測量等，且具有價格低廉、測量正確以及系統(tǒng)簡單實用等特點。應用該系統(tǒng)可有效防止由于轉動部件發(fā)熱引起火災或粉塵爆炸的風險，快速正確地實時反映被測物體的溫度，提醒工作人員及時處理出現(xiàn)的問題。