专利名称：堆肥监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种堆肥监测装置，尤其涉及一种堆肥监测装置，在堆肥发酵过 程中对堆肥的氧浓度、水分含量和温度进行监测。
背景技术：
我国是农业大国，年产畜禽粪便、农作物秸秆等有机固体废弃物数量巨大，如若处 理不当，极易造成环境污染，带来安全隐患。近年来，高温好氧堆肥化处理因其简便、易行、 可持续等特点在国内外被广泛应用，成为有机固体废弃物资源化、无害化和减量化利用的 重要途径。目前，我国仅工厂化规模利用畜禽粪便等原料生产商品有机肥的企业已逾千家。目前，在复杂的堆肥过程中，料堆内的生化反应等状况多凭经验判断，或限于目前 监测装置水平及其适用性，往往不能及时有效监测料堆内的氧气浓度、水分含量和温度，从 而加以控制。而堆料的氧气浓度、水分含量、温度等均是影响堆肥发酵进程、关乎最终产品 质量的重要因素。因而，这不利于保持料堆内良好的生物化学等反应条件，易造成堆肥局部 厌氧或氧过量，水分含量和温度不适宜，导致堆肥发酵效果差。因此，堆肥过程中氧气浓度、水分含量和温度的监测对优化堆肥工艺、缩短堆肥周 期、减少环境污染、提高产品质量具有重要的现实意义。

实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是克服现有堆肥监测装置不能同时监测堆肥的氧 浓度、水分含量和温度的缺陷。( 二 )技术方案为解决上述技术问题，本实用新型提供一种堆肥监测装置，包括数据采集单元、数 据传送单元和数据显示单元，所述数据采集单元包括手柄部分、氧浓度传感器、水分传感器 和温度传感器；所述数据传送单元包括各传感器线束，用于将所述数据采集单元采集的数 据传送到所述数据显示单元。其中，所述手柄部分包括相互连接的三个独立的手柄，各个独立的手柄之间互为 120度设置。其中，所述氧浓度传感器包括连接于所述手柄部分下部的氧传感器探杆体，以及 连接于所述氧传感器探杆体下部的氧传感器探头。其中，所述氧传感器探头的外部设有外筛网和内筛网，所述外筛网套在所述内筛 网的外部。其中，所述氧浓度传感器的外部设有外套管，所述外套管由上部分和下部分组成， 所述外套管的上部分的外表面设有刻度线，所述外套管的下部分上开有若干通孔；所述外 套管的下部分高于所述氧传感器探头。其中，所述水分传感器包括连接于所述外筛网下部固定端的水分传感器探体，以及与所述水分传感器探体一体连接的水分传感器探针。其中，所述温度传感器连接于所述水分传感器探体的下部。其中，所述各传感器线束设置在所述手柄部分的一个手柄内，并由密封塞固定；所 述各传感器线束包括氧浓度传感器线束、水分传感器线束和温度传感器线束。其中，所述氧浓度传感器线束和水分传感器线束分别与电源连接，所述电源用于 给所述氧浓度传感器和水分传感器供电。其中，所述数据显示单元包括数据输入端子，所述数据输入端子与所述氧浓度传感器线束、水分传感器线束和 温度传感器线束连接；数据采集系统，所述数据采集系统与所述数据输入端子连接；数据显示终端，所述数据显示终端通过数据传输线与所述数据采集系统连接。(三)有益效果本实用新型堆肥监测装置可以对堆肥同时进行氧浓度、水分含量和温度的监测， 可作为畜禽粪便等有机固体废弃物工厂化堆肥发酵的在线监测装置，并由终端设备实时显 示被测数据，其监测准确，结构紧凑，便携耐用，适用性好。

图1为本实用新型堆肥监测装置的数据采集单元的半剖视图；图2为本实用新型堆肥监测装置的温度传感器及水分传感器的仰视图；图3为图1的B向视图；图4为本实用新型堆肥监测装置的数据传送与数据显示示意图。其中1 手柄部分；2 氧传感器探杆体；3 外套管；4 外筛网；5 内筛网；6 氧传 感器探头；7 水分传感器探体；8 温度传感器；9 水分传感器探针；10 密封塞；11 各传 感器线束；12 氧浓度传感器线束；13 水分传感器线束；14 温度传感器线束；15 电源； 16 数据输入端子；17 数据采集系统；18 数据传输线；19 数据显示终端。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下 实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型保护的范围。如图1至图4所示，本实用新型的堆肥监测装置，包括数据采集单元、数据传送单 元和数据显示单元。所述数据采集单元包括手柄部分1、氧浓度传感器、水分传感器和温度 传感器8 ；所述数据传送单元包括各传感器线束11，用于将所述数据采集单元采集的数据 传送到所述数据显示单元。所述手柄部分1、氧浓度传感器、水分传感器和温度传感器8有 机集成为一体，使整个堆肥监测装置结构紧凑，便于携带。如图3所示，所述手柄部分1包括一个或多个手柄，优选为三个独立的手柄，各个 独立的手柄之间相互连接，互为120度设置。优选地，各个独立的手柄1采用不锈钢钢管结 构，表面设有硅胶防滑套。所述氧浓度传感器包括连接于所述手柄部分1下部的氧传感器探杆体2，以及连 接于所述氧传感器探杆体2下部的氧传感器探头6。氧浓度传感器的核心部件是氧传感器探头6，氧传感器探头6是以二氧化锆为主要材料的动态氧传感器，测量过程无需化学介 质，非电化学传感器，稳定、可靠、环保。所述氧传感器探头6的外部设有外筛网4和内筛网5，所述外筛网4套在所述内筛 网5的外部，形成对氧传感器探头6的双重筛网保护。优选地，内、外筛网4，5材料均为不 锈钢，以防腐耐用。这样既保证了堆肥物料中气体可顺畅扩散到探头附近区域进行实时准 确测量，拆装、清洗方便，又防止了堆肥物料中粘性颗粒物质堵塞探头顶部的分子隔离栅导 致敏感器件损坏。所述氧浓度传感器的外部设有外套管3，所述外套管3由上部分和下部分组成，所 述外套管3的上部分的外表面设有刻度线，所述外套管3的下部分上开有若干通孔，以便空 气流通；所述外套管3的下部分高于所述氧传感器探头6。该刻度线可精确控制测样点位 置。优选地，外套管3采用不锈钢材料。所述水分传感器包括连接于所述外筛网4下部固定端的水分传感器探体7，以及 与所述水分传感器探体7 —体连接的水分传感器探针9。优选地，水分传感器探体7为圆锥 形，以便于插入被测堆料中。优选地，水分传感器探针9为三个独立探针，采用不锈钢材料， 具有较高的强度，从而确保插入物料时不易被损坏。优选地，水分传感器探体7与水分传感 器探针9的连接处均由环氧树脂材料密封，以防止腐蚀。所述温度传感器8连接于所述水分传感器探体7的下部。优选地，温度传感器8 为PtlOO钼电阻。所述氧浓度传感器和所述水分传感器采集到的是连续的电压信号。图3为图1的B向视图，示出了本实用新型堆肥监测装置的手柄部分、密封塞及各 传感器线束。图4为本实用新型堆肥监测装置的数据传送与数据显示示意图。所述各传感器线束11设置在所述手柄部分1的一个手柄内，并由密封塞10固定。 优选地，密封塞10采用聚氯乙烯材料。所述各传感器线束11包括氧浓度传感器线束12、水 分传感器线束13和温度传感器线束14。所述氧浓度传感器线束12和水分传感器线束13分别与电源15连接，所述电源15 用于给所述氧浓度传感器和水分传感器供电。所述数据显示单元包括数据输入端子16，所述数据输入端子16与所述氧浓度传感器线束12、水分传感器 线束13和温度传感器线束14连接；数据采集系统17，所述数据采集系统17与所述数据输入端子16连接；数据显示终端19，所述数据显示终端19通过数据传输线18与所述数据采集系统 17连接。所述温度传感器线束14采用所述数据采集系统17供电。本实用新型堆肥监测装置的操作过程为使用前，分别对氧浓度传感器和水分传感器进行校准。然后，根据堆肥物料的被监 测点位置，握住手柄部分1将传感器探测集成装置垂直置于被测点上方，并缓慢、勻速插入 被监测堆肥物料中。根据外套管3上面的刻度线进行精确定位，使氧传感器探头6、温度传 感器8和水分传感器探针9位于被测点区域后，接通电源15，对氧浓度传感器和水分传感器 进行供电，进行氧浓度、水分和温度模拟信号采集，采集到的各模拟信号经由各传感器线束11 (氧浓度传感器线束12、水分传感器线束13和温度传感器线束14)分别通过数据输入端 子16输入数据采集系统17，数据采集系统17对采集到的各模拟信号进行模数变换，最后经 由数据传输线18传送至数据显示终端19进行实时显示和处理。优选地，数据采集系统17 和数据显示终端19采用USB接口便捷连接。对某一监测点监测结束时，先关闭氧浓度传感器和水分传感器的供电电源15，然 后握住手柄部分1将传感器探测集成装置勻速、缓慢地从被监测堆肥物料中垂直拔出。根 据需要，本实用新型堆肥监测装置可对不同监测点进行准确地监测。以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领 域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和 变型，因此，所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应 由权利要求限定。
权利要求一种堆肥监测装置，包括数据采集单元、数据传送单元和数据显示单元，其特征在于所述数据采集单元包括手柄部分(1)、氧浓度传感器、水分传感器和温度传感器(8)；所述数据传送单元包括各传感器线束(11)，用于将所述数据采集单元采集的数据传送到所述数据显示单元。
2.根据权利要求1所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述手柄部分(1)包括相互连接 的三个独立的手柄，各个独立的手柄之间互为120度设置。
3.根据权利要求1所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述氧浓度传感器包括连接于 所述手柄部分(1)下部的氧传感器探杆体(2)，以及连接于所述氧传感器探杆体(2)下部的 氧传感器探头(6)。
4.根据权利要求3所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述氧传感器探头(6)的外部设 有外筛网⑷和内筛网(5)，所述外筛网(4)套在所述内筛网(5)的外部。
5.根据权利要求1所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述氧浓度传感器的外部设有 外套管(3)，所述外套管(3)由上部分和下部分组成，所述外套管(3)的上部分的外表面设 有刻度线，所述外套管(3)的下部分上开有若干通孔；所述外套管(3)的下部分高于所述氧 传感器探头(6)。
6.根据权利要求1所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述水分传感器包括连接于所 述外筛网(4)下部固定端的水分传感器探体(7)，以及与所述水分传感器探体(7) —体连接 的水分传感器探针(9)。
7.根据权利要求6所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述温度传感器(8)连接于所述 水分传感器探体(7)的下部。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述各传感器线束 (11)设置在所述手柄部分(1)的一个手柄内，并由密封塞(10)固定；所述各传感器线束 (11)包括氧浓度传感器线束(12)、水分传感器线束(13)和温度传感器线束(14)。
9.根据权利要求8所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述氧浓度传感器线束(12)和 水分传感器线束(13)分别与电源(15)连接，所述电源(15)用于给所述氧浓度传感器和水 分传感器供电。
10.根据权利要求8所述的堆肥监测装置，其特征在于，所述数据显示单元包括数据输入端子(16)，所述数据输入端子(16)与所述氧浓度传感器线束(12)、水分传感器线束(13)和温度传感器线束(14)连接；数据采集系统(17)，所述数据采集系统(17)与所述数据输入端子(16)连接；数据显示终端(19)，所述数据显示终端(19)通过数据传输线(18)与所述数据采集系 统(17)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种堆肥监测装置，包括数据采集单元、数据传送单元和数据显示单元，所述数据采集单元包括手柄部分、氧浓度传感器、水分传感器和温度传感器；所述数据传送单元包括各传感器线束，用于将所述数据采集单元采集的数据传送到所述数据显示单元。该堆肥监测装置可以对堆肥同时进行氧浓度、水分含量和温度的监测，可作为畜禽粪便等有机固体废弃物工厂化堆肥发酵的在线监测装置，并由终端设备实时显示被测数据，其监测准确，结构紧凑，便携耐用，适用性好。
文档编号G01N27/00GK201707311SQ201020192320
公开日2011年1月12日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者王晓燕, 王永江, 贾滨泽, 韩鲁佳, 黄光群 申请人:中国农业大学