熱電阻測溫在糧食系統中的應用

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生發熱現象。只有當進料穩定后,通過調節尾部滾筒裝置，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熱點來調節尾部滾筒裝置，避免摩擦產生熱量聚集，并用毛巾蘸水向發熱點不停敷抹，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熱點溫度,提出了一種熱電阻測溫方案系統，以采用技術手段解決問題。
1系統設計
       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，受環境煙塵、物體發射率、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，因而會產生測溫滯后現象。另外，接觸元件常常會影.響被測物體的溫度場，同時會受到被測環境的腐蝕。
       非接觸式測溫原理是物體發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、穩定性好、傳輸距離遠以及輸出信號強。
      根據以上幾種測溫方式的特點，斗提機要控制在0~100℃，傳輸到PLC柜的距離大約100m。紅外測溫方法由于受到環境因素不適合選取，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，本文選取PT100熱電阻作為測溫元件。
2實施方案
       測量系統包括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絡傳輸至PC機上位軟件上，上位軟件根據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℃倉”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，提醒現場巡視人員及時調節斗提機跑偏裝置，從而達到運行要求。

4結論與展望
熱電阻測溫系統在糧食物流行業中應用廣泛，可用于輸送設備的軸溫、糧情測量等，且具有價格低廉、測量正確以及系統簡單實用等特點。應用該系統可有效防止由于轉動部件發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的問題。