一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法技术

本发明专利技术公开了一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法，以干燥介质温度、干燥介质相对湿度、谷物初始水分、干燥介质流速、缓苏比为试验因素，以干燥理论积温和干燥品质为试验指标，利用薄层干燥试验获得实验数据，并建立谷物干燥理论积温和品质的数学模型，针对作业区域、干燥机机型、干燥作物品种、缓苏比等固定设置干燥介质相对湿度、干燥介质流速和缓苏比，将理论积温和品质的等值线图绘制于一张图表中，图表的纵坐标为谷物初始水分，横坐标为谷物温度，并详细介绍了图表的查索方法。

A grain drying quality rendering method. The theory of accumulated temperature

The invention discloses a grain drying temperature quality graphics search method theory, the temperature of drying medium and drying medium relative humidity, initial grain moisture and drying medium flow rate, slow soapy as experiment factors, the drying theory of accumulated temperature and drying quality indicators for the test, obtained experimental data using thin-layer drying experiment, and establish a mathematical model of temperature and the quality of grain drying theory, according to the working area, dryers, drying and other fixed crop varieties, slow drying medium Soapy set relative humidity, drying medium velocity and soapy, isoline of the theory and quality of drawing on a temperature chart, vertical coordinate chart for initial grain moisture, the abscissa of grain the temperature, and introduces a method of chart.

【技术实现步骤摘要】
一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法
本专利技术属于谷物干燥水分及品质控制
，特别涉及一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法。
技术介绍
现有实际干燥作业，对于品质的控制依赖经验参数，不能实现科学精准的作业指导，在某种程度上会造成能源上的浪费。由于谷物水分的获取相较于品质来说更加简单，传统谷物干燥方法一般以水分控制为目标，对品质的关注较少，为了保证干燥之后稻谷的质量，针对各种类型的稻谷干燥机，GB/T21015-2007中都给出了热风温度推荐值，但是标准中对温度的限定只是依靠经验数据，无法给出相对精准的参考数据。对于有特殊品质要求的谷物干燥时，由于谷物品质参数的获取较为复杂，一般都会采取较低干燥温度以保证良好的干燥品质，这种方法的缺点是会造成干燥速率的大幅度下降，干燥能耗随之上升。李彦利等专利技术了一种水稻种子的干燥方法(申请号：201510271320.5)，该方法利用圆筒形谷物干燥机对稻谷种子进行干燥，整个干燥过程都维持在26～28℃，且水稻的初始水分基本都在16.1％～17.5％，采用较低的干燥温度虽然可以较好的保证干燥后稻谷的品质，但是也会在一定程度上降低干燥速率。
技术实现思路
本专利技术提供的谷物干燥理论积温品质图形查索方法可以应用于实际干燥作业，通过查索图表可以较方便的谷物适宜的干燥温度，做到在保证谷物干燥品质的前提下，实现降水要求，有效提高谷物干燥智能化水平。本专利技术提供的技术方案为：一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法，包括以下步骤：步骤一：建立理论积温曲线方程CT0和品质曲线方程Q；步骤二：以待干燥谷物初始水分为纵坐标，以干燥介质温度为横坐标，绘制包含谷物干燥理论积温曲线和谷物干燥品质曲线的理论积温品质图形；步骤三：确定烘干作业时待干燥谷物的初始水分M0，并给出谷物干燥的品质要求Q；在积温品质图上找到初始水分为M0的点，并通过此点画水平线，该水平线与品质要求为Q的交点A所对应的干燥介质温度为T，在烘干过程中要保证谷物的平均温度不应超过温度T；步骤四：经过交点A的积温曲线所对应的积温值即是在烘干过程中需要参考的理论积温值CT0。优选的是，所述理论积温曲线方程为：CT0＝R·XT所述品质曲线方程为：Q＝R′·XT其中，R为理论积温模型系数矩阵，R′为品质系数矩阵,X为参数矩阵；x1为干燥介质温度；x2为干燥介质相对湿度；x3为稻谷初始水分；x4为干燥介质流速；x5为缓苏比。优选的是，稻谷的理论积温方程为：稻谷的品质曲线方程为：其中，x1为干燥介质温度；x2为干燥介质相对湿度；x3为稻谷初始水分；x4为干燥介质流速；x5为缓苏比。优选的是，所述步骤二中横坐标干燥介质温度在试验范围内按照0.5℃的步长进行划分，将纵坐标谷物初始水分在试验范围内按照0.5％的步长进行划分。优选的是，所述谷物干燥理论积温曲线和谷物干燥品质曲线为等湿度曲线，其中，湿度指标为干燥介质的相对湿度。优选的是，所述等湿度曲线的取值步长为10％。优选的是，所述步骤二中，干燥介质流速在实验范围内取m个数据点和缓苏比在实验范围内取n个特征点，将任一数据点和特征点的组合带入理论积温曲线方程和品质曲线方程，能够得到m×n幅理论积温品质图形。优选的是，在实际应用过程中还需要对理论积温进行折算，折算公式为：CT1＝K0·CT0其中，CT1为理论等效积温；CT0为理论积温；K0为折算系数。本专利技术所述的有益效果本专利技术提供的一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法，将谷物干燥水分控制和品质控制结合在一起，实现在品质控制的前提下达到降水要求，通过简单的手查图表便可以确定最佳的干燥温度，同样，将相关的积温模型和品质模型内置到控制程序中，便可以实现粮食干燥过程的自动控制，有效提高谷物干燥智能化水平，利用积温调控可以大幅度减少前期试调所耗费的时间，提高干燥效率。附图说明图1为本专利技术所述的一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法流程图。图2为本专利技术所述的水稻理论积温品质图。图3为本专利技术所述的具体应用示例的理论积温品质图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，本专利技术提供了一种谷物干燥理论积温品质图形绘制方法，具体步骤如下：步骤一S110、选定或指定谷物品种；步骤二S120、制定薄层干燥试验方案；(1)因素选择，取干燥介质温度、干燥介质相对湿度、谷物初始水分、干燥介质流速、缓苏比作为试验因素，以干燥理论积温和干燥品质为试验指标，其中品质指标依品种而不同；(2)水平选择，各因素水平需要根据不同的谷物特点、实际干燥作业运行参数及相关国家标准进行选择，其中干燥介质温度与实际作业中谷物温度对应。(3)试验方案，运用多元二次正交旋转组合试验设计方法设计试验方案。步骤三S130、制备所需样品；试验开始之前需要根据正交试验表中谷物初始水分水平制备试验所需要的样品；步骤四S140、进行薄层干燥试验(采用专利号：CN105767163B提供的薄层干燥试验台，可实现多参数调控，特别是能够实现湿度的准确控制)；步骤五S150、建立理论积温曲线方程为：CT0＝R·XT建立品质曲线方程为：Q＝R′·XT其中，R为理论积温模型系数矩阵，R′为品质系数矩阵,X为参数矩阵；CT0为谷物干燥理论积温值(℃·h)；Q谷物干燥品质；x1为干燥介质温度(℃)；x2为干燥介质相对湿度(％)；x3为谷物初始水分(％，干基)；x4为干燥介质流速(m/s)；x5为缓苏比，其中系数矩阵R和R′内参数均为常数，由上述步骤一～步骤四内实验获得，参数值因谷物种类不同会有不同数值。如图2所示，步骤六S160、绘制理论积温品质控制图；(1)针对作业区域、干燥机机型、干燥作物品种、缓苏比等固定设置积温品质表适用的相对湿度、介质流速和缓苏比；(2)将干燥介质温度在试验范围内按照0.5℃的步长进行划分，将谷物初始水分在试验范围内按照0.5％的步长进行划分；(3)利用所建立的回归模型，以谷物初始水分为纵坐标，以干燥介质温度为横坐标，画出谷物干燥理论积温和谷物干燥品质的等值线图。步骤七S170、建立理论积温品质图查索方法；(1)确定烘干作业时稻谷的初始水分M0；(2)给出稻谷干燥的爆腰增率要求Q；(3)确定干燥过程中介质的相对湿度RH以及干燥机的缓苏比，并找到需要参考的积温和爆腰增率参考线。(4)在积温品质图上找到初始水分为M0的点，并通过此点画水平线，该水平线与爆腰增率为Q的交点A所对应的温度为T，在烘干过程中要保证稻谷的平均温度不应超过此值。(5)经过A点的积温线所对应的积温值即是在烘干过程中需要参考的理论积温值CT0。步骤八S180、理论等效积温的折算本专利技术中涉及的试验结果为薄层干燥试验得出，在实际干燥作业中，由于作业环境、干燥机型等会对干燥过程产生影响，故由积温品质图查找到的理论积温值CT0需乘以一定的折算系数K0得到理论等效积温值CT1才可应用于实际。CT1＝k0·CT0其中，CT1为理论等效积温；CT0为理论积温；K0为折算系数，受干燥机型、外界环境等的影响，可在作业过程中确定。依据干燥介质温度、湿度均可调控的薄层干燥试验系统取得试验数据，温品质图中包含了理论积温曲线组和品质曲线组，横坐标和纵坐标分别代表谷物温度和谷物初始水分，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立理论积温曲线方程CT0和品质曲线方程Q；步骤二：以待干燥谷物初始水分为纵坐标，以干燥介质温度为横坐标，绘制包含谷物干燥理论积温曲线和谷物干燥品质曲线的理论积温品质图形；步骤三：确定烘干作业时待干燥谷物的初始水分M0，并给出谷物干燥的品质要求Q，在积温品质图上找到初始水分为M0的点，并通过此点画水平线，该水平线与品质要求为Q的交点A所对应的干燥介质温度为T，在烘干过程中要保证谷物的平均温度不应超过温度T；步骤四：经过交点A的积温曲线所对应的积温值即是在烘干过程中需要参考的理论积温值CT0。

【技术特征摘要】
1.一种谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立理论积温曲线方程CT0和品质曲线方程Q；步骤二：以待干燥谷物初始水分为纵坐标，以干燥介质温度为横坐标，绘制包含谷物干燥理论积温曲线和谷物干燥品质曲线的理论积温品质图形；步骤三：确定烘干作业时待干燥谷物的初始水分M0，并给出谷物干燥的品质要求Q，在积温品质图上找到初始水分为M0的点，并通过此点画水平线，该水平线与品质要求为Q的交点A所对应的干燥介质温度为T，在烘干过程中要保证谷物的平均温度不应超过温度T；步骤四：经过交点A的积温曲线所对应的积温值即是在烘干过程中需要参考的理论积温值CT0。2.根据权利要求1所述的谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法，其特征在于，所述理论积温曲线方程为：CT0＝R·XT所述品质曲线方程为：Q＝R′·XT其中，R为理论积温模型系数矩阵，R′为品质系数矩阵,X为参数矩阵；x1为干燥介质温度；x2为干燥介质相对湿度；x3为稻谷初始水分；x4为干燥介质流速；x5为缓苏比。3.根据权利要求2所述的谷物干燥理论积温品质图形绘制查索方法，其特征在于，稻谷的理论积温方程为：稻谷的品质曲线方程为：

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文福，金毅，齐德波，王炫权，张亚秋，韩峰，徐岩，王锐，
申请(专利权)人：吉林大学，长春吉大科学仪器设备有限公司，长春市神阳机电有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22