种仓控虫气体混比系统的设计与试验

摘要

种子入仓贮藏前，有效杀死仓虫对种子贮藏有重要作用。现阶段，仍采用化学药剂杀虫，影响工人身体健康。气体比例混合系统配置混合浓度气体，调节仓库内气体浓度，有效杀死仓内害虫。本文在气调杀虫和气体比例混合技术的基础上，设计了一套种仓控虫气体混比系统，采用数学建模分析和试验研究等方法，对气体混比系统气体通路、控制电路以及气调杀虫效果等方面开展了研究，主要工作及结果如下：
　　1）在分析对比几种气体比例混合方法的基础上，采用了质量流量法配制混合气体。根据设计系统的组成，对气体减压阀和质量流量控制器进行了数学建模分析。通过对气体减压阀和质量流量控制器进行建模分析，从理论上分析影响系统质量流量的相关因素。对减压阀进行流量分析，了解气体的质量流量qm与压力P1、P0之间的关系，压力P1、P0与质量流量qm成一定的比例关系；对质量流量控制器进行了控制特性分析，分析影响质量流量控制器的质量流量关系，得出气体的质量流量 qm与气体的物理参数无关，配气的精确度只取决于所设计的质量流量控制器本身参数。
　　2）根据气体比例混合系统的要求，设计气体混合气路和系统的控制电路。气体混合气路实现气体混合功能；控制电路主要包括电源电路的设计、线性稳压电路的设计、信号放大电路的设计、质量流量控制器电路设计等，搭建了种仓控虫气体混比系统的硬件平台。
　　3）在种仓控虫气体混比系统的硬件平台的基础上，验证气体混合精度。通过设置不同气体浓度梯度，其中，CO2：O2浓度从15％：2％到50％：30％，根据传感器反馈的浓度信号与气体分析仪所检测的气体浓度信号对比、计算、分析，CO2的配气精度能够达到95%以上，实验结果显示，在实验室条件下，气体混比系统配气精度能够满足设计要求。
　　4）在种仓控虫气体混比系统的基础上，验证气体杀虫效果以及对种子发芽率的影响。通过设置设置不同气体浓度梯度，CO2浓度分别设为15%、30%、45%，O2浓度分别设为2%、5%、8%，实验结果表明，当气体浓度分别为CO2：O2浓度比为15％：2％，30％：5％，45％：8％时，在16℃条件下，两种仓虫的死亡率达到100%，在6℃条件下，气调6天后，CO2：O2浓度比为30％：5％时，仓虫致死率达到100%，同时，对气调9天的稻谷种子进行的发芽率实验，在9天气调的环境下，稻谷种子的发芽率达到了90%以上，与在空气中贮藏无明显区别，因此，稻谷种子短期的气调环境下，气调对其发芽率无明显的影响。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 前言

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

1.4 技术路线

1.5 本章小结

2 气体混比系统的理论分析

2.1 气体比例混合原理

2.2 气体混比流量控制数学模型

2.3 本章小结

3 种仓杀虫气体混比系统设计

3.1 系统设计要求

3.2 气体混比系统的总体设计

3.3 气体混比系统的硬件设计

3.4 气体混比系统的软件设计

3.5 气体混比系统的性能分析

3.6 本章小结

4 种仓控虫气体混比系统的试验

4.1 试验平台搭建

4.2 试验材料和方法

4.3 试验结果与分析

4.4 本章小结

5 结论与讨论

5.1 结论

5.2 讨论

5.3 研究展望

致谢

参考文献

附录A 种仓控虫试验结果

附录B 在读硕士期间的研究成果