[发明专利]一种测试粮食内部温湿度对其压缩特性影响的装置和方法

说明书

本发明公开了一种测试粮食内部温湿度对其压缩特性影响的装置，包括工作台、压缩盒、温湿度控制系统以及竖向加载系统，工作台提供支撑，温湿度控制系统提供恒定温湿度的空气，分别通入压缩盒所属的保温箱和压缩室内；竖向加载系统施加竖向力；试验过程中，保温箱内温湿度保持不变。本发明可采用两种试验方式：向压缩室内实时通风，保持压缩室内温湿度的恒定，测定压缩过程中压缩室内温湿度对粮食压缩特性的影响；停止向压缩室内通风，关闭密封盖，使压缩室内形成相对封闭的状态，此时可监控压缩过程中粮食内部温温湿度的变化。本发明为粮食的压缩试验提供了稳定的外部环境，并使试验过程中压缩室内粮食的温度可被监控。

技术领域

本发明涉及粮食力学特性测试领域，具体涉及一种测试粮食内部温湿度对其压缩特性影响的装置和方法，用来测定温湿度的变化对粮食压缩特性的影响，也可以测定压缩过程中粮食试样内温湿度的变化，对稳定储粮环境下粮食对仓壁的侧壁压力和对仓底的竖向压力研究提供数据支持。

背景技术

中国是一个粮食生产及消费大国，但随着绿色储粮技术的不断推广应用，粮食在流通，储藏过程中不可避免会遇到粮食环境的变化，尤其低温绿色储粮技术的应用，对粮食流通和储藏过程中的储粮温湿度的影响较大，从而影响粮食的力学特性。

粮食属于散体颗粒，它的物理力学特性比普通工程材料更加复杂。压缩特性作为粮食的基本力学特性之一，与容重、比重、孔隙度有着密切关系。利用粮堆的压缩特性，可以准确计算出粮食的受压变形、粮食储藏数量、储藏品质等情况。研究粮食的的压缩特性，对改进粮食的运输设备，提高粮仓结构的设计，保障粮食的安全高效储运具有重要意义。

粮食颗粒同时具有呼吸性能。粮食通过呼吸作用消耗O₂并生成CO₂、H₂O和热量。粮食的自主呼吸使粮堆的含水率发生变化，放出的热量又造成粮堆内温度的升高。而且，外部环境的变化对粮堆的温度也有影响。粮堆的温度、湿度变化均会对粮食的压缩特性造成影响，现有的研究压缩特性的装置大多针对土工试验，而目前用于研究温湿度变化对粮食压缩特性影响的仪器相对缺乏。

粮食颗粒具有呼吸特性，外部环境的变化对粮食内部的温湿度变化影响明显，从而影响其压缩特性。因此，迫切需要研制出一种测试粮食在不同温湿度下对其压缩特的影响的试验装置。

发明内容

基于背景技术中研究粮食压缩特性的重要性、粮食材料的独特性以及现有试验设备的紧缺性，本发明提供一种能够为粮食的压缩提供不同的内外部温湿度环境，监测温湿度的变化对粮食压缩特性的影响，又可用于监测压缩过程中粮食内部温湿度的变化的装置和试验方法，为粮仓设计，粮食绿色储藏、运输等提供理论依据。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种测试粮食内部温湿度对其压缩特性影响的装置，包括：

工作台，包括第一平台和设置在第一平台上方的第二平台；

压缩盒，压缩盒安装在第二平台上，为嵌套式结构，包括保温箱以及位于保温箱内部的压缩室，压缩室与保温箱内壁之间形成环形空腔；其中，保温箱顶部设置有可拆卸式保温盖，保温盖中部留有用于穿过传力头的孔洞；第二平台下方设置有与所述压缩室连通的送风腔，送风腔的侧壁上设置有能打开的密封门；所述的压缩室具有顶盖和底盖，顶盖、底盖均能实现通风或不通风的功能；保温箱内壁上安装有第二温湿度传感器，压缩室底盖上设置有第三温湿度传感器；

温湿度控制系统，包括温度控制箱以及湿度控制箱，温度控制箱的进风口上设置吸气装置，温度控制箱的出风口与湿度控制箱的进风口通过连接管连接；湿度控制箱的出风口上连接有导风管，导风管一方面通过第一支管连接所述的送风腔，另一方面通过第二支管连接保温箱一侧的下部，保温箱另一侧的上部设置有排风管；所述的导风管中串联有储气囊，储气囊中设置有第一温湿度传感器；