粮食入仓以后,由于保管不善,常常发生变质或霉烂,每年的损失是相当可观的。
引起粮食变质的主要原因是高温,而粮仓内的高温是不易觉察的。本文介绍的粮仓温度测量报警器能可靠、方便地测量粮仓内的温度,适合粮库、国营农场和个体户使用。
工作原理
本测量报警器的方框图如图1所示,电原理图如图2所示。传感器BY、电阻R\(_{1}\)~R4及电仪器W\(_{1}\)组成测量电桥,用3AX31的PN结作温度传感器。调整W1使电桥在0℃时达到平衡,无电压输出,从而达到调零的目的。稳压二极管D\(_{1}\)用以稳定电桥电源。使测量精度不受电源电压变化影响。


运算放大器A\(_{1}\)与电阻R3、R\(_{4}\)、R5、R\(_{7}\)和电位器W2等组成同相放大器,调节W\(_{2}\)可改变放大器的增益,即可改变温度计的刻度系数,本电路可达0.1V/℃。
指示器用直流微安表串联一电阻,刻度按0.1V/℃的关系改刻。A\(_{1}\)采用高精度低温漂集成运算放大器F033。
运算放大器A\(_{2}\)构成比较放大器,其反相输入端2加有由R8、W\(_{4}\)、R9分压取得的标准电压。标准电压的数值由储存粮食的种类和季节决定,用W\(_{4}\)调节。当同相输入端3的电压高于反相输入端电压时,放大器有正电压输出,D2导通,继电器J\(_{1}\)绕组有电流流过,J1-1吸合,声报警器电源接通,立刻发出报警声。当同相输入端的电压低于反相输入端电压时,放大器输出负电压,D\(_{2}\)截止,继电器J1失电,J\(_{1}\)-1不吸合,声报警器不发声。
两块时基电路A\(_{3}\)4以及BG\(_{1}\)构成声报警电路,其特点是音量和音调都可变化。A3为锯齿波振荡器,振荡频率为1Hz,其输出的锯齿波经过射随器BG\(_{1}\)缓冲后加到A4的5脚。A\(_{4}\)为音频振荡器,振荡频率为1kHz。锯齿波调制音频振荡信号,使音频振荡器的频率由高到低变化,扬声器发出“啾—呜,啾—呜……”的报警声。
电源电路如图3所示,采用双极性电源变换电路,A\(_{5}\)产生约为100kHz的脉冲信号,其占空比为70%,由BG2放大,在BG\(_{2}\)集电极上,可得到大约为20V的峰值电压,经过整流,滤波,稳压得到正12V电压。另一路从变压器的次极,经过整流稳压后,得到负12V电压。当然,直接采用两组12V干电池也是可以的。

安装与调整
除微安表、扬声器、电源开关和传感器BY外,其余元件都安装在印刷电路板上。安装前各元件要进行热老化和筛选。
变压器B为自制元件,采用ZK8铁淦氧密封磁罐,用φ0.25QE高强度漆包线双线并绕180匝分别为初次级,绕制后,要进行防潮处理。
传感器BY将3AX31的基极与集电极连接,用多股塑包线作为引出线,为了防止传感器被粮食挤压坏,将接好的晶体管装在小金属壳内。
调整时按下述步骤进行:
1.调整电源变换器:接入6V电池,且在总电源电路中串接一个100~200mA的电流表,电流应为80~100mA。测量D\(_{7}\)负极对地电压应为正12V,D6正极对地电压应为负12V。若正、负电压相差较大,应改变变压器初、次级的匝数比。
2.调整声报警器:将J\(_{1}\)-1接点短路,接通电源,扬声器应发出报警声,调W6可改变音调,调整后将电路恢复原状。
3.调整电压比较器:将R1\(_{1}\)的6脚的连线断开,通过R10接入正3V的直流电压至A\(_{2}\)的3端,接通电源,调W4能发出报警声,反向调W\(_{4}\)逐渐无声。若两个方向调W4时均无报警声,则应将W\(_{4}\)调至最大阻值,然后调W5至有报警声。但此时还应测量W\(_{4}\)动臂对地电压,若低于3V,则比较放大器能正常工作,若此电压大于3V,则D2极性接反,应更换之。最后将电路恢复原状。
4.调整同相放大器:将A\(_{1}\)的两个输入端(2、3)短路,调W3使微安表CB的指示为零,这时即已调好A\(_{1}\)的静态工作点。然后将A1两输入端的短路线去掉,将A\(_{1}\)的3脚与测量电桥断开,且由3脚输入10mV的直流电压,调W2微安表的指示应发生相应的变化。若微安表无变化,则A\(_{1}\)损坏或接错。
5.调整测量电桥:将传感器BY放入0℃的恒温箱中,调W\(_{1}\)使微安表指示为零,则测量电桥平衡,然后使电路恢复原状。(钱如竹 刘国夫等)