用于選擇性地干燥糧倉中的糧食的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本公開提供一種選擇性地干燥糧倉中的糧食的方法和系統(tǒng)?？刂破髀?lián)接至位于糧倉內(nèi)多個隔開的位置處的多個濕氣傳感器?？刂破鞔_定每個濕氣傳感器附近的糧食濕氣級別，并且將該糧食濕氣級別與預(yù)定最大濕氣級別相比較?？刂破髀?lián)接至被配置為選擇性地分配進(jìn)入糧倉的糧食的糧食撒布機(jī)，并且操作撒布機(jī)來分配進(jìn)入的糧食，以形成穿過糧食的縮短的空氣流路徑，該縮短的空氣流路徑包含確定的糧食濕氣級別高于預(yù)定最大濕氣級別的濕氣傳感器?？刂破髀?lián)接至風(fēng)扇，風(fēng)扇與糧倉聯(lián)接并且被配置為提供穿過糧倉中的糧食的空氣流?？刂破鞑僮黠L(fēng)扇，以相比于沿縮短的空氣流路徑外部的空氣流路徑提供的空氣流，穿過沿縮短的空氣流路徑的糧食提供的空氣流更大。
【專利說明】用于選擇性地干燥糧倉中的糧食的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容涉及干燥糧倉中的糧食。
【背景技術(shù)】
[0002]這一部分提供與本公開內(nèi)容相關(guān)的背景信息，該背景信息不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]貯糧倉中的糧食可以通過使環(huán)境空氣或熱空氣穿過糧食來干燥?？刂破骺梢月?lián)接至風(fēng)扇和加熱器，以將適合的干燥空氣流輸送至糧倉。已經(jīng)理解，當(dāng)空氣穿過糧食時，水平干燥前鋒從糧倉的底部向頂部移動穿過糧食。因此，已經(jīng)被認(rèn)為重要的，是在糧倉內(nèi)提供水平糧食表面以促使均勻的空氣流穿過糧食，從而均勻地干燥糧食，并提高效率。
[0004]能夠干燥糧食的這種貯糧倉還可包括電機(jī)驅(qū)動的糧食撒布機(jī)，以分配進(jìn)入的糧食。如上面提到的，這種撒布機(jī)的用途是提供水平糧食表面，以促進(jìn)均勻的空氣流。此外，認(rèn)為這樣的撒布機(jī)具有分立且與包括任何風(fēng)扇和加熱器在內(nèi)的任何糧食干燥通風(fēng)系統(tǒng)不同的控制系統(tǒng)。此外，已認(rèn)為，在所有相關(guān)時刻，這種糧食撒布機(jī)以盡可能多地保持水平糧食表面的方式進(jìn)行操作。
[0005]能夠干燥糧食的這種貯糧倉可附加地包括糧食移除推送器(auger)。已認(rèn)為這種糧食移除推送器具有分立且與包括任何風(fēng)扇和加熱器在內(nèi)的任何糧食干燥通風(fēng)系統(tǒng)不同的控制系統(tǒng)。此外，已認(rèn)為這種糧食移除推送器具有分立且與任何糧食撒布機(jī)控制系統(tǒng)不同的控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]這一部分提供本公開內(nèi)容的概括總結(jié)，并且不是本公開內(nèi)容的全部范圍或其全部特征的全面公開，這里歸納的特征也不是本公開內(nèi)容的必不可少的方面。
[0007]在本公開內(nèi)容的一個方面，一種用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)包括多個濕氣傳感器，所述多個濕氣傳感器位于所述糧倉內(nèi)遍及所述糧倉的多個隔開的位置處。所述多個濕氣傳感器聯(lián)接至控制器，所述控制器被配置為確定每個濕氣傳感器附近的糧食濕氣級別。所述控制器被配置為將每個糧食濕氣級別與預(yù)定最大濕氣級別相比較。所述控制器聯(lián)接至被配置為選擇性地分配進(jìn)入所述糧倉的糧食的糧食撒布機(jī)、被配置為從所述糧倉中選擇性地移除糧食的糧食排出推送器中的一個或兩者。所述控制器被配置為操作所述糧食撒布機(jī)、所述糧食排出推送器中的所述一個或兩者，以形成縮短的空氣流路徑，所述縮短的空氣流路徑包含確定的糧食濕氣級別高于所述預(yù)定最大濕氣級別的濕氣傳感器。所述控制器聯(lián)接至風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與所述糧倉關(guān)聯(lián)并且被配置為提供穿過所述糧倉中的糧食的空氣流。所述控制器被配置為操作所述風(fēng)扇，其中相比于沿穿過所述縮短的空氣流路徑外部的糧食的空氣流路徑提供的空氣流，穿過沿所述縮短的空氣流路徑的糧食提供的空氣流更大。
[0008]在本公開內(nèi)容的另一方面，一種用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)包括多個電容式濕氣傳感器，所述多個電容式濕氣傳感器位于所述糧倉內(nèi)遍及所述糧倉多個隔開的位置處。所述多個電容式濕氣傳感器聯(lián)接至控制器，所述控制器被配置為確定每個電容式濕氣傳感器附近的糧食濕氣級別。所述控制器被配置為將每個糧食濕氣級別與預(yù)定最大濕氣級別相比較。所述控制器聯(lián)接至變速糧食撒布機(jī)，所述變速糧食撒布機(jī)被配置為選擇性地分配進(jìn)入所述糧倉的糧食。所述控制器被配置為操作所述糧食撒布機(jī)來形成倒錐形糧食表面和錐形糧食表面之一，其中縮短的空氣流路徑包含確定的糧食濕氣級別高于所述預(yù)定最大濕氣級別的濕氣傳感器。所述控制器聯(lián)接至風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與所述糧倉關(guān)聯(lián)并且被配置為提供穿過所述糧倉中的糧食的空氣流。所述控制器被配置為操作所述風(fēng)扇，其中相比于沿穿過所述縮短的空氣流路徑外部的糧食的空氣流路徑提供的空氣流，穿過沿所述縮短的空氣流路徑的糧食提供的空氣流更大。
[0009]在本公開內(nèi)容的又一方面，一種干燥糧倉中的糧食的方法包括將控制器聯(lián)接至多個濕氣傳感器，所述多個濕氣傳感器位于所述糧倉內(nèi)遍及所述糧倉中的糧食的多個隔開的位置處。所述控制器確定每個濕氣傳感器附近的糧食濕氣級別。所述控制器將所述糧食濕氣級別與預(yù)定最大濕氣級別相比較。所述控制器聯(lián)接至糧食撒布機(jī)，所述糧食撒布機(jī)被配置為選擇性地將進(jìn)入的糧食分配到所述糧倉中。所述控制器操作所述糧食撒布機(jī)來分配進(jìn)入的糧食，以形成穿過所述糧倉中的糧食的縮短的空氣流路徑，所述縮短的空氣流路徑包含確定的糧食濕氣級別高于所述預(yù)定最大濕氣級別的濕氣傳感器?？刂破髀?lián)接至風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與糧倉聯(lián)接并且被配置為提供穿過糧倉中的糧食的空氣流。所述控制器操作所述風(fēng)扇，其中相比于沿穿過所述縮短的空氣流路徑外部的糧食的空氣流路徑提供的空氣流，穿過沿所述縮短的空氣流路徑的糧食提供的空氣流更大。
[0010]更多適用范圍將從本文提供的描述中變得清楚。本
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和特定示例旨在僅用于說明，而不旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本文描述的附圖僅用于所選擇的實施例的說明用途，而不用于說明所有可能的實現(xiàn)方式，并且不意在限制本公開內(nèi)容的范圍。
[0012]圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)的概要圖；
[0013]圖2是示出圖1的系統(tǒng)的各個組件的透視圖；
[0014]圖3是圖1的系統(tǒng)的電容式濕氣線纜的電容式濕氣線纜傳感器節(jié)點的透視圖；
[0015]圖4是圖3的電容式濕氣線纜傳感器節(jié)點的其一半外殼被移除以示出其縱向部分線的透視圖；
[0016]圖5是圖3的電容式濕氣線纜傳感器節(jié)點的其外殼被移除的透視圖；
[0017]圖6是圖3的電容式濕氣線纜傳感器節(jié)點的其外殼和電容板被移除的透視圖；
[0018]圖7是圖3的電容式濕氣線纜傳感器節(jié)點的引線線纜的透視圖；
[0019]圖8是圖1的系統(tǒng)的變速糧食撒布機(jī)的剖面圖；
[0020]圖9是圖1的糧倉干燥系統(tǒng)的特定方面的流程圖；
[0021]圖10和圖11是糧倉的簡化剖面圖,每個圖示出示例性倒錐形糧食表面；
[0022]圖12是糧倉的簡化剖面圖，其示出示例性錐形糧食表面；以及
[0023]圖13是圖1的系統(tǒng)的主控制器的存儲器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。
[0024]在附圖的多個圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表不相應(yīng)的部分。【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)在將參考附圖更充分地描述示例實施例。在本文描述的示例性實施例中闡述多個特定細(xì)節(jié)，如特定組件、設(shè)備和方法的示例，以提供本公開內(nèi)容的實施例的全面理解。對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，不需要使用具體細(xì)節(jié)，示例實施例可以以多種不同形式體現(xiàn)，并且這兩種情況都不應(yīng)被解釋為限制本公開內(nèi)容的范圍。在一些示例實施例中，未詳細(xì)描述眾所周知的過程、眾所周知的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及眾所周知的技術(shù)。
[0026]本發(fā)明中使用的術(shù)語的目的僅用于描述特定示例實施例，而不旨在作為限制。單數(shù)形式“一”、“該”、“此”，當(dāng)其在本文中使用時，可以旨在還包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確地給出其它指示。術(shù)語“包括”、“包含”、“涵蓋”和“具有”是包括性的，因此規(guī)定所介紹的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或增加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合。本文中描述的方法步驟、過程和操作不應(yīng)被解釋為必須要求以所介紹或所圖示的特定順序執(zhí)行，除非特定地被標(biāo)識為一執(zhí)行順序。還應(yīng)理解，可以采用附加步驟或可替代的步驟。
[0027]當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“位于另一元件或?qū)由稀?、“與另一元件或?qū)咏雍稀薄ⅰ芭c另一元件或?qū)舆B接”或者“與另一元件或?qū)勇?lián)接”時，其可以直接位于另一元件或?qū)由?、直接與另一元件或?qū)咏雍?、連接或者聯(lián)接，或者可以存在中間元件或?qū)印Ｏ啾戎?，?dāng)元件被稱為“直接位于另一元件或?qū)由?”、“直接與另一元件或?qū)咏雍稀?、“直接與另一元件或?qū)舆B接”或者“直接與另一元件或?qū)勇?lián)接”時，不存在中間元件或?qū)?。用來描述元件之間關(guān)系的其它詞語應(yīng)當(dāng)以類似的方式去解釋(例如“在……之間”與“直接在……之間”、“與……相鄰”對“與……直接相鄰”等)。術(shù)語“和/或”，當(dāng)在本文中使用時，包括相關(guān)聯(lián)列出項目中的一個或多個項目的任意組合和全部組合。
[0028]雖然在本發(fā)明中可以使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述多個元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可以僅用來將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)分開。像“第一”、“第二”和其它數(shù)字術(shù)語這樣的術(shù)語，當(dāng)其在本文中使用時，不指順序或次序，除非上下文清楚地給出指示。因此，下面介紹的第一元件、第一組件、第一區(qū)域、第一層或第一部分可以被稱為第二元件、第二組件、第二區(qū)域、第二層或第二部分，而不背離示例實施例的教導(dǎo)。
[0029]為了便于描述，在本發(fā)明中可以使用像“內(nèi)”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上”等等這樣的與空間有關(guān)的術(shù)語來描述附圖中所示的一個元件或特征與另一元件或特征的關(guān)系?？臻g有關(guān)的術(shù)語可以旨在涵蓋在使用中或在操作中的設(shè)備除附圖所示的定向以外的不同定向。例如，如果附圖中的設(shè)備翻轉(zhuǎn)，那么被描述為“位于其它元件或特征下方”或“位于其它元件或特征下面”的元件將被定向為“位于其它元件或特征上方”。因此，示例術(shù)語“下面”可以包括上面和下面兩個定向。設(shè)備可以以其它方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或其它定向)，本發(fā)明中使用的與空間有關(guān)的描述詞應(yīng)相應(yīng)地解釋。
[0030]參考圖1，圖1提供用于干燥多個糧倉12中的糧食的系統(tǒng)10的框圖。農(nóng)場或聚集區(qū)可以包括多個糧倉12，多個糧倉12全部由單個主控制器14控制，單個主控制器14包括微處理器16、存儲器18和顯示器20。本文描述的所有存儲器(包括存儲器18)是非瞬態(tài)計算機(jī)可讀存儲器。主控制器14經(jīng)由無線節(jié)點22、24與每個糧倉12通信。例如，無線節(jié)點22可以是802.15模塊，并且每個無線節(jié)點24可以包括PIC18F2620微處理器。[0031]每個糧倉12的無線節(jié)點24提供主控制器14與糧倉12的包括糧食撒布機(jī)302和在糧倉12各處位于一條或多條濕氣線纜32上的多個電容式濕氣傳感器34在內(nèi)的多個組成部分之間的輸入和輸出通信鏈路。每個糧倉12的無線節(jié)點24還可提供主控制器14與通風(fēng)風(fēng)扇304、加熱器306和糧食移除推送器308之間的通信鏈路。因此，用于每個糧倉12的無線節(jié)點24可以是單個物理設(shè)備，或者可以是各自與電容式濕氣傳感器34、糧食撒布機(jī)302、通風(fēng)風(fēng)扇304、加熱器306和糧食移除推送器308之一關(guān)聯(lián)的分立的物理設(shè)備。可替代地，電容式濕氣傳感器34、糧食撒布機(jī)302、通風(fēng)風(fēng)扇304、加熱器306和糧食移除推送器308中任一設(shè)備可經(jīng)由硬線連接與主控制器14通信。
[0032]每個糧倉12具有包括微處理器28和存儲器30的數(shù)據(jù)采集器26。對每個糧倉12而言，多條濕氣線纜32與包括微處理器28和存儲器30的數(shù)據(jù)采集器26通信。每條濕氣線纜32包括沿每條線纜32的長按間隔放置的多個電容式濕氣傳感器節(jié)點34。每條線纜32的每個傳感器節(jié)點34與數(shù)據(jù)采集器26并行電聯(lián)接。
[0033]濕氣線纜32遍及糧倉12的內(nèi)部分隔開，如圖2所示。應(yīng)當(dāng)理解，圖2是為了促進(jìn)理解而已經(jīng)被簡化的圖示性表示。每條濕氣線纜32通常以物理方式從糧倉12的屋頂結(jié)構(gòu)13懸吊并且由糧倉12的屋頂結(jié)構(gòu)13支撐。類似地，與糧倉12關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)采集器26可以設(shè)置在貯糧區(qū)上方，因此糧倉12中的糧食實際上不對數(shù)據(jù)采集器26施加向下的力。例如，數(shù)據(jù)采集器26可以在屋頂結(jié)構(gòu)頂部附近被安裝至糧倉12外部或糧倉12內(nèi)部的屋頂結(jié)構(gòu)。
[0034]參考圖3至圖7，更詳細(xì)地示出濕氣線纜32。每條濕氣線纜32包括引線線纜36。引線線纜36包括一對主導(dǎo)體38和40。例如，主導(dǎo)體38可以提供“地”，主導(dǎo)體40提供相對極性。主導(dǎo)體38、40沿穿過這兩個導(dǎo)體的導(dǎo)體面CP彼此分隔開。在主導(dǎo)體38、40之間提供的空間中放置一對通信信號線122。導(dǎo)體38、40和信號線122通過電絕緣材料42彼此隔絕并且與外部環(huán)境隔絕。引線線纜36的總體截面形狀大體是矩形，以通過將每個主導(dǎo)體38、40放置在該矩形截面的短側(cè)面35之一附近來允許主導(dǎo)體38、40之間增大的距離或間距。
[0035]傳感器節(jié)點34還包括電路板44，電路板44靠著引線線纜36的矩形截面的長側(cè)面37之一放置。電路板44通常是具有矩形形狀的平面，該矩形形狀在與導(dǎo)體平面CP平行的電路板平面BP中具有基本的長度尺寸和寬度尺寸。沿限定電路板44的長L的相對側(cè)延伸的是一對相對的電容板46、48。相對的電容板46、48同樣沿引線線纜36的對應(yīng)長度延伸，與引線線纜36的矩形截面的每個短側(cè)面35相鄰。電路板44包括在其上安裝的電路板組件45，如傳感器節(jié)點微處理器和存儲器。
[0036]地平面板46位于地主導(dǎo)體38的相應(yīng)長附近，并且相對極性的板48位于相對極性的主導(dǎo)體40的相應(yīng)長附近?？梢耘c導(dǎo)體平面CP和電路板平面BP大體垂直地放置相對的電容板46、48。每個電容板46、48可以僅在沿附近的主導(dǎo)體38或40的內(nèi)邊緣延伸且垂直于導(dǎo)體平面CP和電路板平面BP的平面外延伸。
[0037]經(jīng)由主導(dǎo)體38、40向電路板44供電。經(jīng)由信號線122提供到每個傳感器節(jié)點的通信和來自每個傳感器節(jié)點的通信。移除電絕緣材料42的一部分，以使信號線122和主導(dǎo)體38、40能夠經(jīng)由加載彈簧的彈針(pogo pin)電聯(lián)接至電路板44?？梢允褂脽?、機(jī)械磨損或別的技術(shù)移除電絕緣材料42，以提供暴露主導(dǎo)體38、40的一對主空洞52和暴露輔導(dǎo)體122的至少一個輔空洞54。[0038]電路板44、電容板46和48以及引線線纜36的相應(yīng)部分全部封裝在兩部分外殼50中，該兩部分外殼提供密封的內(nèi)部空間并且限定每個傳感器節(jié)點34。內(nèi)部空間可以被充滿泡沫或凝膠，以保護(hù)電路板44和相關(guān)傳感器組件不受震動、撞擊和諸如濕氣的環(huán)境污染物影響。外殼50的半部可以使用螺紋緊固件聯(lián)接在一起。現(xiàn)在將介紹電路板44的細(xì)節(jié)。
[0039]參考圖8，更詳細(xì)地示出糧食撒布機(jī)302，糧食撒布機(jī)302與主控制器14通信。變速糧食撒布機(jī)302聯(lián)接至糧倉屋頂結(jié)構(gòu)13，以接收流到糧倉12內(nèi)的糧食。糧食撒布機(jī)302包括變速電機(jī)310，變速電機(jī)310聯(lián)接至變頻驅(qū)動機(jī)312，變頻驅(qū)動機(jī)312經(jīng)由由無線節(jié)點24提供的無線鏈路受主控制器14控制。變速電機(jī)310在中央由支架314支撐于漏斗構(gòu)件316內(nèi)，漏斗構(gòu)件316接收通過糧倉12的屋頂13中的開口 15流進(jìn)的糧食。
[0040]糧食撒布機(jī)302還包括傳感器(或開關(guān))318，以檢測穿過漏斗構(gòu)件316進(jìn)來的糧食的存在。傳感器318設(shè)置在漏斗構(gòu)件316的內(nèi)表面上。傳感器318包括鉸接板320，鉸接板320抵靠按鈕322。進(jìn)來的糧食的重量壓在鉸接板320上，鉸接板320將按鈕322移到“開”位置。當(dāng)處于“開”位置時，糧食撒布機(jī)302被觸發(fā)并且在主控制器14的控制下操作。具體地，主控制器14控制變速電機(jī)310的速度。
[0041]如下面詳細(xì)介紹的，糧食撒布機(jī)302可以相對高的速度操作，以便向糧食提供倒錐形表面。倒錐形糧食表面的示例在圖10和圖11中的截面中示出?？商娲兀Z食撒布機(jī)302可以相對低的速度操作，以便向糧食提供錐形表面。即使在這樣相對低的速度下，糧食細(xì)粒也可以從中央分布開，例如在糧倉12的直徑各處更均勻地分布。錐形糧食表面的示例在圖12中的截面中示出。變速糧食撒布機(jī)302還可以在糧食填裝操作期間以多種速度操作，以便提供相對平整的糧食表面。
[0042]聯(lián)接至變速電機(jī)310的驅(qū)動軸360的是可旋轉(zhuǎn)的撒布機(jī)葉片362，可旋轉(zhuǎn)的撒布機(jī)葉片362可以具有任何適合的構(gòu)造。如圖所示，撒布機(jī)葉片362包括八邊形的板364。多個翼片366可樞轉(zhuǎn)地在中央附近聯(lián)接至八邊形板364的上表面，因此每個翼片可以沿八邊形板364中的槽有角度地調(diào)整。這種可樞轉(zhuǎn)的角度調(diào)整可以用于適應(yīng)不同尺度的糧倉。
[0043]參考圖1和圖2，主控制器14還可與糧食通風(fēng)系統(tǒng)305通信。糧食通風(fēng)系統(tǒng)305包括一個或多個通風(fēng)風(fēng)扇304。糧食通風(fēng)風(fēng)扇304典型地將空氣供應(yīng)至糧倉12的升高的糧食地板326下方的高壓間324。升高的糧食地板326包括孔328，來自風(fēng)扇304的空氣通過孔328進(jìn)入糧倉12的貯糧區(qū)330。在通過糧食以后，空氣一般在糧倉12的屋頂13處或在糧倉12的屋頂13附近離開糧倉12。
[0044]每個通風(fēng)風(fēng)扇304可以由變速電機(jī)332驅(qū)動，變速電機(jī)332聯(lián)接至變頻驅(qū)動機(jī)334，變頻驅(qū)動機(jī)334經(jīng)由由無線節(jié)點24提供的無線鏈路受主控制器14控制。因此，主控制器14可以控制穿過糧食的氣流速率，以管理糧食干燥效率?？刂谱兯偻L(fēng)風(fēng)扇304的操作的可能適用方法在由Bloemendaal等人于2011年7月12日提交的標(biāo)題為“Bin Aerat1nSystem (倉通風(fēng)系統(tǒng))”的共有美國專利N0.13/180, 797中描述，該美國專利通過引用特此整體并入本文。
[0045]糧食通風(fēng)系統(tǒng)305可以附加地包括受主控制器14控制的至少一個加熱器306。在圖示的實施例中，加熱器306與每個通風(fēng)風(fēng)扇304配對。加熱器306設(shè)置在其配對的通風(fēng)風(fēng)扇304的吸入側(cè)。升聞溫度在空氣穿過糧食時提聞空氣的濕氣移除能力。因此，每個風(fēng)扇304可以選擇性地供應(yīng)環(huán)境空氣或熱空氣。當(dāng)使用熱空氣時，升高的濕氣移除效率可以抵消由對加熱器306供電引起的降低的能量效率。因此，在一些情況下，將加熱器306控制為加熱至環(huán)境溫度以上大約2.5華氏度至10華氏度之間。
[0046]主控制器14還可以經(jīng)由由無線節(jié)點24提供的通信鏈路與糧食移除推送器308通信。糧倉12 —般包括收集池336，收集池336位于糧食地板326中央，通過收集池336可以從糧倉12中移除糧食。糧食移除推送器308操作為將糧食從收集池336運輸至糧倉12的外部。因此，糧食移除推送器308可以受主控制器14控制。本文使用的術(shù)語“推送器”包括本領(lǐng)域已知的任何糧食移除系統(tǒng)，包括螺旋推送器、糧食泵和使用槳的設(shè)備。一種示例性糧食泵以Hutchinson Grain Pump?的名字出售,其由內(nèi)布拉斯加州格蘭德島的GlobalIndustries, Inc.(全球工業(yè)有限公司)制造。
[0047]如下面介紹的，糧食移除推送器308可以由主控制器14控制，以經(jīng)由位于中央的收集池336移除糧食，以便給糧食提供倒錐形表面。倒錐形表面的示例在圖10和圖11中的截面中示出。倒錐形糧食表面導(dǎo)致穿過糧倉12中央部分中的糧食的空氣流路徑被縮短。換言之，穿過糧倉12外徑部分中的糧食的空氣具有穿過糧食的較長空氣流路徑。
[0048]可替代地，糧食移除推送器308可以由主控制器14控制，以經(jīng)由一個或多個徑向設(shè)置的收集池(未示出)移除糧食，以便給糧食提供與圖12所示的形狀類似的錐形表面。錐形糧食表面導(dǎo)致穿過糧倉12的外徑部分中的糧食的空氣流路徑被縮短。換言之，穿過糧倉12中央部分中的糧食的空氣具有穿過糧食的較長空氣流路徑。
[0049]參考圖9，提供用于操作糧倉干燥系統(tǒng)10的流程圖。在框338處，從沿一條或多條濕氣線纜32以預(yù)定間隔設(shè)置的多個電容式濕氣傳感器節(jié)點34中的每一個采集原始濕氣數(shù)據(jù)。原始濕氣數(shù)據(jù)可以包括參考電容數(shù)據(jù)、測量的濕氣電容數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)。在框340處，從每個傳感器節(jié)點34采集的原始濕氣數(shù)據(jù)可以被主控制器14轉(zhuǎn)換為濕氣級別。由主控制器確定的濕氣含量級別表示每個傳感器節(jié)點34附近的糧食濕氣含量。原始濕氣數(shù)據(jù)338的采集和向濕氣數(shù)據(jù)340的轉(zhuǎn)換可以如標(biāo)題為“Grain Bin Capacitive MoistureSensor System (糧倉電容式濕氣傳感器系統(tǒng))”的共有美國專利申請N0.13/569，814和標(biāo)題為 “Grain Bin Capacitive Moisture Sensor System and Method (糧倉電容式濕氣傳感器系統(tǒng)和方法)”的共有美國專利申請N0.13/569, 804中描述的那樣完成，這兩個美國專利申請都是由Bloemendaal等人在2012年8月8日提交，并且都通過引用特此整體并入本文。
[0050]在框342處，將針對每個傳感器節(jié)點34確定的附近糧食濕氣含量級別與預(yù)定最大濕氣含量級別相比較。在框344，對具有高于預(yù)定最大級別的濕氣含量級別的任何傳感器節(jié)點34進(jìn)行標(biāo)記。在框346處，確定每個被標(biāo)記的傳感器節(jié)點34的橫向位置。主控制器14包括使每個傳感器節(jié)點的地址標(biāo)識與傳感器節(jié)點34在糧倉12內(nèi)的物理位置相關(guān)的信息。主控制器14的存儲器18的一部分的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖在圖13中提供。該位置關(guān)聯(lián)信息可以在初始安裝和在糧倉12中設(shè)置濕氣線纜32時輸入主控制器14中。
[0051]高于預(yù)定最大級別的測量的糧食濕氣含量級別表明該傳感器附近的糧食存在有問題的區(qū)域(或小地帶)。如果不降低糧食濕氣含量級別，則任何這樣有問題的地帶可能發(fā)生糧食腐壞。每個傳感器節(jié)點在糧倉內(nèi)的物理位置很重要。因此，主控制器14可以使用與任何被標(biāo)記的傳感器節(jié)點32的物理位置有關(guān)的信息，以便針對有問題的糧食地帶采取正確的行動。[0052]如果在348處各個被標(biāo)記的傳感器節(jié)點34具有小于糧倉半徑的50%的橫向位置，則在框350處，當(dāng)隨后向糧倉添加糧食時，主控制器14以高速操作糧食撒布機(jī)302來在糧倉12中形成倒錐形的糧食表面。如果在348處各個被標(biāo)記的傳感器節(jié)點34具有大于糧倉半徑的50%的橫向位置，則在框352處，當(dāng)隨后向糧倉添加糧食時，主控制器14以低速操作糧食撒布機(jī)302來在糧倉12中形成錐形糧食表面。如果各個被標(biāo)記的傳感器節(jié)點既大于又小于糧倉半徑的50%，則在框354處主控制器14可以以各種速度操作糧倉撒布機(jī)302來形成大體平整的糧食表面。因此，該過程可以在向特定糧倉12添加糧食以前才執(zhí)行，或者為了確定最好將新糧食添加至幾個糧倉12中的哪個糧倉而執(zhí)行，以便管理任何有問題的糧食地帶。
[0053]此外或可替代地，在框356處，主控制器14可以操作糧食移除推送器308以從糧倉12中移除糧食。例如，當(dāng)在348處各個被標(biāo)記的傳感器節(jié)點34具有小于糧倉半徑的50%的橫向位置時，則主控制器14可以操作糧食移除推送器以經(jīng)由位于中央的收集池336移除糧食，從而在糧倉12中形成倒錐形糧食表面。所移除的糧食可以通過糧倉屋頂結(jié)構(gòu)13中的開口 15返回至糧倉，此時以高速操作的糧食撒布機(jī)302可以促使在糧倉12中形成倒錐形的糧食表面。
[0054]類似地，主控制器14可以操作糧食移除推送器308以從糧倉12中移除糧食。例如，當(dāng)在348處各個被標(biāo)記的傳感器節(jié)點34具有大于糧倉半徑的50%的橫向位置時，則主控制器14可以操作糧食移除推送器以經(jīng)由位于徑向的收集池移除糧食，從而在糧倉12中形成錐形糧食表面。使用多個糧食移除收集池的示例性糧食移除推送器系統(tǒng)在Niemeyer等人于2010年6月30日提交的標(biāo)題為“Circular Bin Unload System and Method (環(huán)行倉卸載系統(tǒng)和方法)”的共有美國專利申請N0.12/827, 448中進(jìn)行了詳細(xì)描述，該專利申請通過引用特此整體并入本文。所移除的糧食可以通過糧倉屋頂結(jié)構(gòu)13中的開口 15返回至糧倉，此時以低速操作的糧食撒布機(jī)302可以促使在糧倉12中形成錐形的糧食表面。
[0055]在框358處，主控制器14操作通風(fēng)系統(tǒng)305以使空氣穿過糧倉12中的糧食。通風(fēng)空氣流優(yōu)選地經(jīng)由縮短的空氣流路徑穿過糧食，較少的空氣流經(jīng)由較長的空氣流路徑穿過糧食。例如，當(dāng)提供倒錐形糧食表面時，空氣流優(yōu)選地穿過糧倉12的中央?yún)^(qū)域。相比之下，當(dāng)提供錐形糧食表面時，空氣流優(yōu)選地穿過徑向位于外部的區(qū)域。以此方式，主控制器14可以使增加的通風(fēng)空氣流穿過糧倉中任何高濕氣含量的區(qū)域，以優(yōu)選地干燥這種高濕氣含量的糧食。主控制器14還可以通過控制風(fēng)扇304的速度來控制總體空氣流速率，并且通過控制加熱器306來控制通風(fēng)空氣的空氣流溫度。
[0056]示例性過程主控制器14的簡要介紹可以用來將原始傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計算的濕氣含量，如下。對所測量的電容與參考電容的比率相對于實際測量的濕氣含量進(jìn)行描繪的基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的曲線圖，可以用于建立電容查找表。
[0057]由于電容隨溫度變化，所以該電容查找表的結(jié)果可以基于傳感器節(jié)點34所提供的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。對濕氣含量的百分比變化相對于所測量的溫度進(jìn)行繪制的基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的曲線可以用于建立查找表，以確定溫度調(diào)整因子。因此，使用電容查找表獲得的濕氣含量級別結(jié)果可以與從溫度查找表中獲得的溫度調(diào)整因子相乘，以考慮電容測量時的溫度。
[0058]所測量的電容還可能關(guān)于糧食圍繞傳感器節(jié)點的緊密程度而變化。因此，對濕氣含量的百分比變化相對于傳感器節(jié)點在糧倉12中糧食表面下方的深度進(jìn)行繪制的基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的曲線。該數(shù)據(jù)繪圖可以用來建立查找表，以確定緊密度調(diào)整因子。使用電容查找表獲得的濕氣含量級別結(jié)果可以與從緊密度查找表中獲得的緊密度調(diào)整因子相乘，以考慮傳感器節(jié)點34在糧食表面下方的深度。
[0059]傳感器節(jié)點34在糧食表面下方的深度可以由主控制器14確定。例如，如果在特定傳感器節(jié)點34周圍不存在糧食，則系統(tǒng)10將針對濕氣電容預(yù)定范圍以外的任何數(shù)據(jù)記錄附近無糧食值，如零。例如，針對一傳感器節(jié)點34，測量電容與參考電容的比率小于3%可以表示在該傳感器節(jié)點34附近沒有糧食。因此，如果該比率在預(yù)定范圍以外，如小于預(yù)定值，那么可以得出在該傳感器周圍沒有糧食的結(jié)論。結(jié)果，主控制器14可以基于這樣的異常讀數(shù)估算糧倉12中的糧食的表面。例如，在傳感器節(jié)點34隔開四英尺的情況下，系統(tǒng)10可以假設(shè)濕氣線纜32處的糧倉填裝高度是返回附近無糧食值的最低傳感器節(jié)點下方兩英尺。
[0060]此外，為了使主控制器14能夠計算在應(yīng)用糧食緊密度因子時使用的傳感器節(jié)點34深度，該估計的糧食表面信息可以用于確認(rèn)糧食表面是否具有錐形。例如，主控制器14可以將針對徑向(或橫向)更接近糧倉12中央放置的濕氣線纜32估計的糧食表面高度與針對徑向(或橫向)更遠(yuǎn)離糧倉12中央放置的濕氣線纜32估計的糧食表面高度相比較。這可以確認(rèn)糧食表面是否具有期望的形狀。例如，當(dāng)逐漸向內(nèi)(即更接近于中央)的濕氣線纜32的糧食表面高度實際上大于逐漸向外(即更遠(yuǎn)離中央)的濕氣線纜的糧食表面高度時，糧食具有錐形表面。相對于穿過糧倉12中心區(qū)中的糧食的糧食流路徑，這種糧食表面提供穿過糧倉的外徑向區(qū)中有問題的糧食地帶的縮短(或低阻力)的空氣流路徑。
[0061]相比之下，當(dāng)逐漸向內(nèi)(即更接近于中央)的濕氣線纜32的糧食表面高度實際上小于逐漸向外(即更遠(yuǎn)離中央)的濕氣線纜的糧食表面高度時，糧食具有倒錐形表面。相對于穿過糧倉12外徑向區(qū)中的糧食的糧食流路徑，這種糧食表面提供穿過糧倉中心區(qū)中有問題的糧食地帶的縮短(或低阻力)的空氣流路徑。在這兩種情況下，可以形成穿過有問題的糧食區(qū)或地帶的低阻力空氣流路徑，并且通風(fēng)風(fēng)扇和加熱器可以用于使空氣優(yōu)選地流過有問題的糧食區(qū)或地帶，并且處置有問題的糧食區(qū)或地帶。
[0062]為了說明和描述目的提供上面對實施例的描述。描述不旨在窮盡或者限制本公開。特定實施例的單獨元件或特征通常不局限于該特定實施例，即便未具體地示出或描述，也可在適用時互換并且可以在選擇的實施例中使用。本發(fā)明還可以以多種方式變化。這樣的變化不應(yīng)被視為背離本公開，并且所有這樣的修改旨在包含在本公開的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，包括: 多個濕氣傳感器，位于所述糧倉內(nèi)遍及所述糧倉的多個隔開的位置處； 所述多個濕氣傳感器聯(lián)接至控制器，所述控制器被配置為確定每個濕氣傳感器附近的糧食濕氣級別； 所述控制器被配置為將每個糧食濕氣級別與預(yù)定最大濕氣級別相比較； 所述控制器聯(lián)接至被配置為選擇性地分配進(jìn)入所述糧倉的糧食的糧食撒布機(jī)、被配置為從所述糧倉中選擇性地移除糧食的糧食排出推送器中的一個或兩者； 所述控制器被配置為操作所述糧食撒布機(jī)、所述糧食排出推送器中的所述一個或兩者，以形成縮短的空氣流路徑，所述縮短的空氣流路徑包含確定的糧食濕氣級別高于所述預(yù)定最大濕氣級別的濕氣傳感器； 所述控制器聯(lián)接至風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與所述糧倉關(guān)聯(lián)并且被配置為提供穿過所述糧倉中的糧食的空氣流； 所述控制器被配置為操作所述風(fēng)扇，其中相比于沿穿過所述縮短的空氣流路徑外部的糧食的空氣流路徑提供的空氣流，穿過沿所述縮短的空氣流路徑的糧食提供的空氣流更大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，其中被配置為選擇性地分配進(jìn)入所述糧倉的糧食的糧食撒布機(jī)、被配置為從所述糧倉中選擇性地移除糧食的糧食排出推送器中的一個或兩者 ，是包括與所述控制器聯(lián)接的變速電機(jī)的糧食撒布機(jī)，以選擇性地分配進(jìn)入所述糧倉的糧食。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，其中所述控制器進(jìn)一步聯(lián)接至被配置為經(jīng)由中央收集池從所述糧倉中移除糧食的推送器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，其中所述濕氣傳感器是沿至少一條電容式濕氣傳感器線纜間隔地設(shè)置的電容式濕氣傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，其中所述多個濕氣傳感器經(jīng)由無線接口聯(lián)接至所述控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括加熱器，所述加熱器被配置為在所述風(fēng)扇提供的空氣流穿過所述糧倉中的糧食以前加熱所述空氣流，并且其中所述控制器聯(lián)接至所述加熱器，且所述控制器被配置為操作所述加熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為基于在預(yù)定范圍以外的傳感器數(shù)據(jù)，確定在濕氣傳感器附近何時沒有糧食，其中所述控制器能夠估計所述糧倉中的糧食表面的形狀和位置。
8.一種用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，包括: 多個電容式濕氣傳感器，位于所述糧倉內(nèi)遍及所述糧倉的多個隔開的位置處； 所述多個電容式濕氣傳感器聯(lián)接至控制器，所述控制器被配置為確定每個濕氣傳感器附近的糧食濕氣級別； 所述控制器被配置為將每個糧食濕氣級別與預(yù)定最大濕氣級別相比較； 所述控制器聯(lián)接至變速糧食撒布機(jī)，所述變速糧食撒布機(jī)被配置為選擇性地分配進(jìn)入所述糧倉的糧食； 所述控制器被配置為操作所述糧食撒布機(jī)來形成倒錐形糧食表面和錐形表面之一，其中縮短的空氣流路徑包含確定的糧食濕氣級別高于所述預(yù)定最大濕氣級別的濕氣傳感器； 所述控制器聯(lián)接至風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與所述糧倉關(guān)聯(lián)并且被配置為提供穿過所述糧倉中的糧食的空氣流； 所述控制器被配置為操作所述風(fēng)扇，其中相比于沿穿過所述縮短的空氣流路徑外部的糧食的空氣流路徑提供的空氣流，穿過沿所述縮短的空氣流路徑的糧食提供的空氣流更大。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，其中所述多個濕氣傳感器經(jīng)由無線接口聯(lián)接至所述控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括加熱器，所述加熱器被配置為在所述風(fēng)扇提供的空氣流穿過所述糧倉中的糧食以前加熱所述空氣流，并且其中所述控制器聯(lián)接至所述加熱器，且所述控制器被配置為操作所述加熱器。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為基于在預(yù)定范圍以外的傳感器數(shù)據(jù)，確定在濕氣傳感器附近何時沒有糧食，其中所述控制器被配置為估計所述糧倉中的糧食表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于干燥糧倉中的糧食的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為以高速操作所述糧食撒布機(jī)來形成倒錐形糧食表面。
13.—種干燥糧倉中的糧食的方法，包括: 將控制器聯(lián)接至多個濕氣傳感器，所述多個濕氣傳感器位于所述糧倉內(nèi)遍及所述糧倉中的糧食的多個隔開的位置處； 所述控制器確定每個濕氣傳感器附近的糧食濕氣級別； 所述控制器將所述糧食濕氣級別與預(yù)定最大濕氣級別相比較； 將所述控制器聯(lián)接至糧食撒布機(jī)，所述糧食撒布機(jī)被配置為選擇性地將進(jìn)入的糧食分配到所述糧倉中； 所述控制器操作所述糧食撒布機(jī)來分配進(jìn)入的糧食，以形成穿過所述糧倉中的糧食的縮短的空氣流路徑，所述縮短的空氣流路徑包含確定的糧食濕氣級別高于所述預(yù)定最大濕氣級別的濕氣傳感器； 將所述控制器聯(lián)接至風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與所述糧倉聯(lián)接并且被配置為提供穿過所述糧倉中的糧食的空氣流； 所述控制器操作所述風(fēng)扇，其中相比于沿穿過所述縮短的空氣流路徑外部的糧食的空氣流路徑提供的空氣流，穿過沿所述縮短的空氣流路徑的糧食提供的空氣流更大。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的干燥糧倉中的糧食的方法，進(jìn)一步包括:向所述糧食撒布機(jī)提供變速電機(jī)，所述變速電機(jī)聯(lián)接至所述控制器并且由所述控制器操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的干燥糧倉中的糧食的方法，進(jìn)一步包括:提供推送器，所述推送器被配置為經(jīng)由中央收集池從所述糧倉移除糧食；將所述控制器聯(lián)接至所述推送器；所述控制器操作所述推送器以通過中央推送器從所述糧倉中移除糧食。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的干燥糧倉中的糧食的方法，進(jìn)一步包括:將被移除的糧食再引入所述糧倉中，以及經(jīng)由所述糧食撒布機(jī)選擇性地分配被移除的糧食。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的干燥糧倉中的糧食的方法，進(jìn)一步包括:將所述濕氣傳感器提供為沿至少一條電容式濕氣傳感器線纜間隔地設(shè)置的電容式濕氣傳感器。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的干燥糧倉中的糧食的方法，其中將所述控制器聯(lián)接至所述多個濕氣傳感器包括提供無線接口。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的干燥糧倉中的糧食的方法，進(jìn)一步包括:提供加熱器，所述加熱器被配置為在所述風(fēng)扇提供的空氣流穿過所述糧倉中的糧食以前加熱所述空氣流，將所述控制器聯(lián)接至所述加熱器，以及所述控制器操作所述加熱器。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的干燥糧倉中的糧食的方法，進(jìn)一步包括:所述控制器基于在預(yù)定范圍以外的傳感器數(shù)據(jù)，確定在所述濕氣傳感器附近何時沒有糧食，以及估計所述糧倉中的糧食表面的形狀和位置。
【文檔編號】F26B25/22GK104034150SQ201410084649
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月9日
【發(fā)明者】布倫特·J·布盧門達(dá)阿爾 申請人:Ctb有限公司