一種沼氣池溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于微控制器的沼氣池溫度控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對沼氣池內(nèi)的溫度自動控制，屬于工業(yè)測控技術領域。
【背景技術】
[0002]循環(huán)農(nóng)業(yè)是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中運用了循環(huán)經(jīng)濟的理念，通過減少資源、物質(zhì)的投入量，減少廢棄物的產(chǎn)生排放量，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境“雙贏”。以農(nóng)業(yè)廢棄物(養(yǎng)殖、種植和加工)和生活垃圾為原料，產(chǎn)出沼氣以提供生活和生產(chǎn)用能，沼渣和沼液可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)種植、養(yǎng)殖和加工的良性循環(huán)，減少環(huán)境污染。溫度是影響沼氣發(fā)酵速度的關鍵，沼氣發(fā)酵溫度的大幅度變化，對產(chǎn)沼氣量都會有著明顯的影響，溫度變化過大，則產(chǎn)氣幾乎停止。發(fā)酵溫度通常劃分為三個范圍:46°C?60°C稱為高溫發(fā)酵，28°C?38°C稱為中溫發(fā)酵，(TC?26°C稱為常溫發(fā)酵。當發(fā)酵溫度在8°C以下時，僅能產(chǎn)生微量的沼氣。所以一天之中對沼氣池的溫度合理調(diào)控將使沼氣池的產(chǎn)氣量明顯提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種基于微控制器沼氣池溫度檢測系統(tǒng)，其特征在于:在主電路連接方面，由太陽能板⑵經(jīng)過導線連接到蓄電池(3)，蓄電池(3)通過導線分別連接到升壓電路⑷和斬波電路出)中，斬波電路(6)連接至微控制器(8)，升壓電路(4)經(jīng)過單相逆變電路(5)連接至加熱裝置(7)。在控制連接方面:溫度傳感器(9)通過信號線連接至微控制器(8)，微控制器(8)通過信號線分別連接在加熱裝置(7)和上位機(10)。
[0004]所述的基于微控制器的沼氣池溫度控制系統(tǒng)，其整個系統(tǒng)的組成部分主要包括有:沼氣池⑴、太陽能板⑵、蓄電池⑶、升壓電路⑷、逆變電路(5)、斬波電路(6)、上位機(10)、微控制器(8)、溫度傳感器(9)、加熱裝置(7) ο
[0005]進一步地，所述基于微控制器的沼氣池溫度控制系統(tǒng)是按照以下步驟控制的。
[0006]步驟一，在系統(tǒng)工作之前，需要設定沼氣池(I)的發(fā)酵溫度，然后系統(tǒng)開始運行，微控制器(8)發(fā)出溫度讀取信號；
[0007]步驟二，溫度傳感器(9)會將測得的溫度數(shù)據(jù)傳送到微控制器(8)中，微控制器
[8]會將測得的溫度與設定的溫度數(shù)據(jù)進行比較，產(chǎn)生溫度差值，通過微控制器(8)對算出的溫度差值處理，控制器最終會產(chǎn)生控制信號；
[0008]步驟三，加熱裝置(7)根據(jù)接收到的控制信號來控制是否對沼氣池(I)進行加執(zhí).
[0009]步驟四，微控制器⑶將溫度傳感器(9)傳出的數(shù)據(jù)上傳到上位機(10)中，控制人員可以通過上位機的人機交互界面直觀的了解到沼氣池(I)內(nèi)的發(fā)酵溫度；
[0010]步驟五，微控制器(8)通過不斷的重復步驟一、步驟二、步驟三和步驟四來完成對沼氣池(I)內(nèi)發(fā)酵溫度的實時檢測控制。
[0011]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0012]1、本實用新型控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對沼氣池內(nèi)發(fā)酵溫度的實時監(jiān)控，獲取信息準確及時，處理速度快；
[0013]2、本實用新型控制系統(tǒng)采用PID控制方法對沼氣池內(nèi)發(fā)酵溫度變化進行控制，可以更加有效的準確及時的控制沼氣池內(nèi)發(fā)酵溫度，可以提高沼氣池的沼氣產(chǎn)量；
[0014]3、本實用新型控制系統(tǒng)采用廉價的控制芯片和溫度傳感器，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)時所需的費用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的一種沼氣池溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本實用新型的一種沼氣池溫度控制系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明:本實施例在以本實用新型技術方案前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0018]本實用新型是一種沼氣池溫度控制系統(tǒng)。沼氣池溫度控制系統(tǒng)包括沼氣池(I)、太陽能板⑵、蓄電池⑶、升壓電路⑷、逆變電路(5)、斬波電路(6)、上位機(10)、微控制器
(8)、溫度傳感器(9)、加熱裝置(7)。
[0019]太陽能板⑵利用太陽能發(fā)電，并將發(fā)出的電能存儲到蓄電池(3)中，蓄電池(3)中的電能一方面通過斬波電路(6)為微控制器(8)、溫度傳感器(5)提供能量，作為其工作電源。另一方面蓄電池⑶中的電能通過升壓電路⑷和逆變電路(5)轉(zhuǎn)換成380V的交流電，并作為加熱裝置出)的加熱能源。
[0020]微控制器⑶通過不斷的接受溫度傳感器(9)所傳送出的數(shù)據(jù)來判斷沼氣池的發(fā)酵溫度是否達到設定值。通過對接收到的溫度數(shù)據(jù)與設定值做差值來得到誤差控制信號，微控制器(8)對誤差信號進行進一步的處理后產(chǎn)生一個控制信號，這個控制信號加載到加熱裝置(7)的控制端。通過使加熱裝置(7)工作或者停止來控制沼氣池(I)內(nèi)的發(fā)酵溫。
【主權(quán)項】
1.一種沼氣池溫度控制系統(tǒng)，其特征在于:在主電路連接方面，由太陽能板(2)經(jīng)過導線連接到蓄電池(3)，蓄電池(3)通過導線分別連接到升壓電路⑷和斬波電路(6)中，斬波電路(6)通過導線連接至微控制器(8)，升壓電路(4)經(jīng)過單相逆變電路(5)連接至加熱裝置(7);在控制連接方面:溫度傳感器(9)通過信號線連接至微控制器(8)，微控制器(8)通過信號線分別連接在加熱裝置(7)和上位機(10)。
【專利摘要】一種沼氣池溫度控制系統(tǒng)，包括：控制線路，電氣線路?？刂凭€路連接以微控制器為核心，微控制器對溫度傳感器傳出的數(shù)據(jù)進行接收，微控制器將接收到的數(shù)據(jù)上傳至上位機中，并對接收到的數(shù)據(jù)進行處理產(chǎn)生控制信號，用來控制加熱裝置；電氣線路連接以蓄電池為基礎，太陽能板發(fā)出的電能儲存在蓄電池中，蓄電池中的電能一方面通過斬波電路為微控制器和溫度傳感器提供電能，另一方面通過升壓電路和逆變電路為沼氣池內(nèi)部的加熱裝置供電。
【IPC分類】C12M1-34, C12M1-107, C12M1-38
【公開號】CN204369898
【申請?zhí)枴緾N201520019644
【發(fā)明人】朱玉強, 張洋, 胡建園
【申請人】安徽理工大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月12日