飼料水分檢測控制系統的制作方法
【專利摘要】飼料水分檢測控制系統，包括基座，升降機構，旋轉機構，水分檢測儀和廢料桶；升降機構包括升降驅動件；旋轉機構包括旋轉驅動件和旋轉架；旋轉驅動件固定于支撐臺；旋轉架設吸料管，吸料管一端設吸料盤，另一端設出料盤，出料盤與真空泵連通；旋轉架處于第一工作位置時，飼料在真空負壓下從飼料輸送帶經吸料管到達水分檢測儀；旋轉架處于第二工作位置時，飼料在真空負壓下從水分檢測儀經吸料管到達廢料桶；升降機構和旋轉機構配合使旋轉架從第一工作位置到達第二工作位置，升降機構和旋轉機構受控于控制器，水分檢測儀與控制器連接，控制器控制飼料輸送帶電機的轉速。本發(fā)明具有能夠精確測量飼料含水率，能夠自動控制飼料含水率的優(yōu)點。
【專利說明】飼料水分檢測控制系統
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動控制領域，特別是一種飼料水分檢測控制系統。
技術背景
[0002]當前的飼料水分檢測主要有兩種方法:一種是現場采樣離線檢測，另一種是通過在料倉里布置水分檢測探頭來完成。通過現場采樣飼料并送到特定地點離線檢測水分的方法效率低，檢測時間長并且不能實現自動化。由于料倉里飼料流動性差，停留時間長，因此通過在料倉里布置水分檢測探頭來檢測飼料含水率具有很大的誤差。
[0003]現有的飼料水分控制中，在檢測出飼料含水率后，如果飼料含水率偏高則手動調低飼料在烘干腔體中的傳輸速度提高烘干時間進而降低飼料含水率，如果飼料含水率偏低則手動調高飼料在烘干腔體中的傳輸速度降低烘干時間進而提高飼料含水率。這種通過手動調節(jié)飼料烘干時間的方法具有隨機性并且效率低，不能實現自動控制。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服現有技術測量飼料含水率具有很大誤差，無法自動控制飼料含水率的缺點，本發(fā)明提供了一種能夠精確測量飼料含水率，能夠自動控制飼料含水率的飼料水分檢測控制系統。
[0005]飼料水分檢測控制系統，包括基座，升降機構，旋轉機構，水分檢測儀和廢料桶； 升降機構包括固定于基座上的升降驅動件；旋轉機構包括旋轉驅動件和旋轉架；旋轉
驅動件固定于支撐臺上，支撐臺與升降驅動件的輸出端固定；旋轉架上設有吸料管，吸料管一端設有吸料盤，另一端設有出料盤，出料盤通過真空管與真空泵連通，真空管與出料盤之間設有防止飼料進入真空管的隔離網；
旋轉架處于第一工作位置時，飼料在真空負壓下從飼料輸送帶經吸料管到達水分檢測儀；旋轉架處于第二工作位置時，飼料在真空負壓下從水分檢測儀經吸料管到達廢料桶；升降機構和旋轉機構配合使旋轉架從第一工作位置到達第二工作位置，升降機構和旋轉機構受控于控制器，水分檢測儀與控制器連接，控制器控制飼料輸送帶電機的轉速。
[0006]進一步，旋轉架呈十字形，旋轉架的第一臂和第二臂之間設有第一連桿，第一臂和第二臂相鄰；旋轉架的第三臂和第四臂之間設有第二連桿，第三臂和第四臂相鄰；第一臂、第二臂和第一連桿上鋪設有第一吸料管，第一吸料管一端設置第一吸料盤，另一端設置第一出料盤，第一出料盤與水分檢測儀適配；第三臂、第四臂和第二連桿上鋪設有第二吸料管，第二吸料管一端設置第二吸料盤，另一端設置第二出料盤，第二出料盤與廢料桶的桶口適配；每個出料盤對應一個真空泵。
[0007]進一步，升降機構包括直線導向機構，導向機構包括固定于基座上的固定部和與支撐臺固定的活動部，活動部可滑動地與固定部連接，活動部沿基座的高度方向設置。
[0008]直線導向機構的固定部為固定于基座上的導軌，活動部為與導軌配合的滑塊，支撐臺上對稱的設有一對滑塊，基座上對稱地設有一對導軌，每個滑塊對應一個導軌。[0009]進一步，升降驅動件包括升降步進電機，與升降步進電機的輸出軸固定的絲杠和與絲杠嚙合的螺母，螺母通過連接件與支撐臺固定連接；連接件包括與支撐臺固定的支撐板和與螺母固定的肋板，肋板沿螺母外側均勻分布。直線導向機構僅允許支撐臺沿基座的高度方向平移，限制支撐臺旋轉。因此，絲杠跟隨升降步進電機旋轉，螺母沿著絲杠軸向平移。
[0010]進一步,旋轉驅動件為旋轉步進電機，電機座固定于支撐臺上，旋轉步進電機位于電機座內。
[0011 ] 本發(fā)明是這樣工作的:
控制器通過總線與水分檢測儀連接，控制器控制水分檢測儀的啟停，水分檢測儀測得的飼料含水率傳送到控制器中，控制器將測得的含水率與目標含水率進行比較后算出控制量控制飼料輸送電機。
[0012]飼料輸送電機為變頻電機，控制器通過變頻器控制變頻電機。
[0013]工作時飼料輸送帶上有經過烘干后的飼料，控制器控制升降模塊中的升降步進電機轉動，并通過聯軸器將轉動傳遞給絲杠，支承臺沿直線導軌方向跟隨支承板、肋板、螺母下降，使得第一出料盤正好蓋住水分檢測儀，第一吸料盤處于流水線上方。這時候控制器啟動第一真空泵，使得第一真空管和第一吸料管保持負壓，將飼料輸送帶上的飼料吸到水分檢測儀后停止第一真空泵。
[0014]取料完畢后，控制器控制升降步進電機使第一出料盤上升離開水分檢測儀。這時候控制器通過總線啟動水分檢測儀，檢測完畢后的含水率數據通過總線傳送到控制器，控制器將實時的飼料含水率與目標含水率進行比較，算出控制量控制變頻器，變頻器控制變頻電機，變頻電機控制上游飼料在烘干機腔體中的傳輸速度來調節(jié)飼料烘干時間進而調節(jié)飼料含水率。
[0015]水分檢測完畢后，留在水分檢測儀上的飼料殘渣是這樣被取出來的:控制器控制轉動模塊中的旋轉步進電機順時針轉過90°，使得第二吸料盤處于水分檢測儀正上方，第二出料盤處于廢料桶正上方。這時控制器控制升降步進電機使得第二吸料盤蓋住水分檢測儀、第二出料盤蓋住廢料桶。
[0016]之后控制器啟動第二真空泵一段固定時間使得第二真空管保持負壓，將飼料殘渣從水分檢測儀上通過第二吸料管排放到廢料桶里。以上過程就完成了一次取料-水分檢測-排料過程。之后每個過程與以上一致，由控制器控制各個動作的順序。
[0017]本發(fā)明可以實現對飼料的自動取料排料，并能將在線檢測得到的飼料含水率送到控制器中進行比較運算得到控制量控制飼料烘干時間，實現了飼料烘干的閉環(huán)控制。本發(fā)明采用控制器進行控制，穩(wěn)定性高，可以實現自動操作，提高效率。
[0018]本發(fā)明具有能夠精確測量飼料含水率，能夠自動控制飼料含水率的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是控制器的結構框圖。
[0020]圖2是升降機構示意圖。
[0021]圖3是轉動機構示意圖。
[0022]圖4是旋轉加示意圖。[0023]圖5是取料管和真空管的安裝示意圖。
[0024]圖6是飼料水分在線檢測與反饋控制總體示意圖。
【具體實施方式】
[0025]飼料水分檢測控制系統，包括基座6，升降機構，旋轉機構，水分檢測儀19和廢料桶22 ；
升降機構包括固定于基座6上的升降驅動件；旋轉機構包括旋轉驅動件10和旋轉架12 ;旋轉驅動件10固定于支撐臺9上，支撐臺9與升降驅動件的輸出端固定；旋轉架12上設有吸料管，吸料管一端設有吸料盤，另一端設有出料盤，出料盤通過真空管與真空泵連通，真空管與出料盤之間設有防止飼料進入真空管的隔離網26 ；
旋轉架12處于第一工作位置時，飼料在真空負壓下從飼料輸送帶17經吸料管到達水分檢測儀19 ;旋轉架12處于第二工作位置時，飼料在真空負壓下從水分檢測儀19經吸料管到達廢料桶22 ;升降機構和旋轉機構配合使旋轉架12從第一工作位置到達第二工作位置，升降機構和旋轉機構受控于控制器，水分檢測儀19與控制器連接，控制器控制飼料輸送帶17電機的轉速。
[0026]控制器內預設有飼料的目標含水率，水分檢測儀19測得的實時飼料含水率輸入控制器，控制器將實時飼料含水率與目標含水率對比，并根據含水率的差值計算出飼料在烘干機內的時間，從而調節(jié)飼料中的含水率?？刂破鳛镻LC控制器。
[0027]旋轉架12呈十字形，旋轉架12的第一臂A和第二臂B之間設有第一連桿E，第一臂A和第二臂B相鄰；旋轉架12的第三臂C和第四臂D之間設有第二連桿F，第三臂C和第四臂D相鄰；第一臂A、第二臂B和第一連桿E上鋪設有第一吸料管15，第一吸料管15 —端設置第一吸料盤16，另一端設置第一出料盤20，第一出料盤20與水分檢測儀19適配；第三臂C、第四臂D和第二連桿F上鋪設有第二吸料管24，第二吸料管24 —端設置第二吸料盤23，另一端設置第二出料盤14，第二出料盤14與廢料桶22的桶口適配；每個出料盤16、14對應一個真空泵18、25。
[0028]連桿E、F的作用在于避免吸料管出現直角彎曲，從而保證吸料管暢通，使得飼料輸送流暢。
[0029]升降機構包括直線導向機構，導向機構包括固定于基座6上的固定部和與支撐臺9固定的活動部2，活動部2可滑動地與固定部連接，活動部2沿基座6的高度方向設置。
[0030]直線導向機構的固定部為固定于基座6上的導軌，活動部2為與導軌配合的滑塊，支撐臺9上對稱的設有一對滑塊，基座6上對稱地設有一對導軌，每個滑塊對應一個導軌。
[0031]升降驅動件包括升降步進電機5，與升降步進電機5的輸出軸固定的絲杠3和與絲杠3嚙合的螺母7，螺母7通過連接件與支撐臺9固定連接；連接件包括與支撐臺9固定的支撐板8和與螺母7固定的肋板1，肋板I沿螺母7外側均勻分布。直線導向機構僅允許支撐臺9沿基座6的高度方向平移，限制支撐臺9旋轉。因此，絲杠3跟隨升降步進電機5旋轉，螺母7沿著絲杠3軸向平移。當然，升降驅動件也可以是升降氣缸。
[0032]旋轉驅動件10為旋轉步進電機，電機座固定于支撐臺9上，旋轉步進電機位于電機座內。當然，旋轉驅動件10也可以是旋轉氣缸。
[0033]本發(fā)明是這樣工作的: 控制器通過總線與水分檢測儀19連接，控制器控制水分檢測儀19的啟停，水分檢測儀19測得的飼料含水率傳送到控制器中，控制器將測得的含水率與目標含水率進行比較后算出控制量控制飼料輸送電機。
[0034]飼料輸送電機為變頻電機，控制器通過變頻器控制變頻電機。
[0035]工作時飼料輸送帶17上有經過烘干后的飼料，控制器控制升降模塊中的升降步進電機5轉動，并通過聯軸器將轉動傳遞給絲杠3，支承臺沿直線導軌方向跟隨支承板、肋板1、螺母7下降，使得第一出料盤20正好蓋住水分檢測儀19，第一吸料盤16處于流水線上方。這時候控制器啟動第一真空泵，使得第一真空管和第一吸料管15保持負壓，將飼料輸送帶17上的飼料吸到水分檢測儀19后停止第一真空泵。
[0036]取料完畢后，控制器控制升降步進電機5使第一出料盤20上升離開水分檢測儀19。這時候控制器通過總線啟動水分檢測儀19，檢測完畢后的含水率數據通過總線傳送到控制器，控制器將實時的飼料含水率與目標含水率進行比較，算出控制量控制變頻器，變頻器控制變頻電機，變頻電機控制上游飼料在烘干機腔體中的傳輸速度來調節(jié)飼料烘干時間進而調節(jié)飼料含水率。
[0037]水分檢測完畢后，留在水分檢測儀19上的飼料殘渣是這樣被取出來的:控制器控制轉動模塊中的旋轉步進電機順時針轉過90°，使得第二吸料盤23處于水分檢測儀19正上方，第二出料盤14處于廢料桶22正上方。這時控制器控制升降步進電機5使得第二吸料盤23蓋住水分檢測儀19、第二出料盤14蓋住廢料桶22。
[0038]之后控制器啟動第二真空泵一段固定時間使得第二真空管保持負壓，將飼料殘渣從水分檢測儀19上通過第二吸料管24排放到廢料桶22里。以上過程就完成了一次取料-水分檢測-排料過程。之后每個過程與以上一致，由控制器控制各個動作的順序。
[0039]本發(fā)明可以實現對飼料的自動取料排料，并能將在線檢測得到的飼料含水率送到控制器中進行比較運算得到控制量控制飼料烘干時間，實現了飼料烘干的閉環(huán)控制。本發(fā)明采用控制器進行控制，穩(wěn)定性高，可以實現自動操作，提高效率。
[0040]本發(fā)明具有能夠精確測量飼料含水率，能夠自動控制飼料含水率的優(yōu)點。
[0041]本說明書實施例所述的內容僅僅是對發(fā)明構思的實現形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領域技術人員根據本發(fā)明構思所能夠想到的等同技術手段。
【權利要求】
1.飼料水分檢測控制系統，其特征在于:包括基座，升降機構，旋轉機構，水分檢測儀和廢料桶； 升降機構包括固定于基座上的升降驅動件；旋轉機構包括旋轉驅動件和旋轉架；旋轉驅動件固定于支撐臺上，支撐臺與升降驅動件的輸出端固定；旋轉架上設有吸料管，吸料管一端設有吸料盤，另一端設有出料盤，出料盤通過真空管與真空泵連通，真空管與出料盤之間設有防止飼料進入真空管的隔離網； 旋轉架處于第一工作位置時，飼料在真空負壓下從飼料輸送帶經吸料管到達水分檢測儀；旋轉架處于第二工作位置時，飼料在真空負壓下從水分檢測儀經吸料管到達廢料桶；升降機構和旋轉機構配合使旋轉架從第一工作位置到達第二工作位置，升降機構和旋轉機構受控于控制器，水分檢測儀與控制器連接，控制器控制飼料輸送帶電機的轉速。
2.如權利要求1所述的飼料水分檢測控制系統，其特征在于:旋轉架呈十字形，旋轉架的第一臂和第二臂之間設有第一連桿，第一臂和第二臂相鄰；旋轉架的第三臂和第四臂之間設有第二連桿，第三臂和第四臂相鄰；第一臂、第二臂和第一連桿上鋪設有第一吸料管，第一吸料管一端設置第一吸料盤，另一端設置第一出料盤，第一出料盤與水分檢測儀適配；第三臂、第四臂和第二連桿上鋪設有第二吸料管，第二吸料管一端設置第二吸料盤，另一端設置第二出料盤，第二出料盤與廢料桶的桶口適配；每個出料盤對應一個真空泵。
3.如權利要求2所述的飼料水分檢測控制系統，其特征在于:升降機構包括直線導向機構，導向機構包括固定于基座上的固定部和與支撐臺固定的活動部，活動部可滑動地與固定部連接，活動部沿基座的高度方向設置。
4.如權利要求3所述的飼料水分檢測控制系統，其特征在于:直線導向機構的固定部為固定于基座上的導軌，活動部為與導軌配合的滑塊，支撐臺上對稱的設有一對滑塊，基座上對稱地設有一對導軌，每個滑塊對應一個導軌。
5.如權利要求4所述的飼料水分檢測控制系統，其特征在于:升降驅動件包括升降步進電機，與升降步進電機的輸出軸固定的絲杠和與絲杠嚙合的螺母，螺母通過連接件與支撐臺固定連接；連接件包括與支撐臺固定的支撐板和與螺母固定的肋板，肋板沿螺母外側均勻分布。
【文檔編號】F26B25/22GK103615882SQ201310690361
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】魏燕定 申請人:浙江大學