玉米容重在線檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種玉米容重在線檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法，包括固定體積排糧機(jī)構(gòu)和設(shè)在接料斗內(nèi)的自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)，固定體積排糧機(jī)構(gòu)包括排糧板架，排糧輥可旋轉(zhuǎn)地安裝在排糧板架內(nèi)，在排糧輥的圓周外壁上均布有等體積的扇形凹槽；動(dòng)力源安裝在排糧板架一側(cè)且與排糧棍一端傳動(dòng)連接；計(jì)數(shù)組件設(shè)在排糧板架另一側(cè)與排糧輥之間；限料底板斜置設(shè)在排糧板架內(nèi)且位于排糧輥后面；自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)包括連接底座，二個(gè)壓力傳感器對(duì)稱固定在連接底座上；中間設(shè)有隔板的半圓形翻斗較接在連接支架上并通過(guò)連接支架固定支撐在二個(gè)壓力傳感器上。優(yōu)點(diǎn)是：自動(dòng)化程度高、無(wú)需人工操作、控制精度高、可靠性好，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)玉米容重的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
【專利說(shuō)明】玉米容重在線檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種玉米容重檢測(cè)裝置，特別涉及一種適用于玉米等谷物干燥過(guò)程中 所使用的玉米容重在線檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 容重作為玉米品質(zhì)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，是國(guó)內(nèi)外糧食質(zhì)量檢測(cè)的綜合性標(biāo)志，也是國(guó)內(nèi) 外糧食等級(jí)判定及糧食工藝品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)。GB1353-2009《玉米》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量指 標(biāo)是以容重定等，是單位體積內(nèi)糧食籽粒的重量（g/L)，它與玉米的成熟度、出品率和營(yíng)養(yǎng) 成分相關(guān)，是可以用作衡量玉米品質(zhì)好壞的指標(biāo)，是籽粒形狀、大小、質(zhì)量、整齊度、胚乳質(zhì) 地、腹溝深淺等的綜合反映。容重也是國(guó)際化的測(cè)定指標(biāo)，能夠比較科學(xué)合理地反映糧食的 品質(zhì)。因此，研究玉米容重檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置，對(duì)玉米播種、加工、貯藏、運(yùn)輸以及干燥工 藝設(shè)計(jì)等都具有重要的實(shí)際意義。
[0003] 目前的玉米容重檢測(cè)普遍采用氣錘式容重器，如HGT-1000型容重器適用于小顆 粒糧食的檢測(cè)及等級(jí)判定（如小麥類），HGT-1000A型容重器適用于大顆粒糧食的檢測(cè)及定 等（如豆類、玉米等）。但是此類容重器，成本較高、操作程序復(fù)雜、需要人工操作、工作效率 低、誤差較大、重復(fù)性差。
[0004] 中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮閆L200620028928. 1提供了一種"振動(dòng)式谷物容重儀"，包括電 子稱重單元、容重計(jì)量單元、物料存儲(chǔ)單元、振動(dòng)輸送單元和外殼。待測(cè)物料裝入物料存儲(chǔ) 單元的料斗，微振動(dòng)器使送料槽在振動(dòng)激勵(lì)下產(chǎn)生共振，將料斗中的物料均勻送進(jìn)容積計(jì) 量單元的容量杯中；通過(guò)容積計(jì)量單元的清料插板清除過(guò)多的物料，稱重單元對(duì)容積計(jì)量 單元容器內(nèi)物料質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量，并轉(zhuǎn)換為容重值。其操作方便，但是無(wú)法連續(xù)測(cè)量，需要人 工裝料卸料，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)測(cè)量。
[0005] 綜合分析現(xiàn)在容重檢測(cè)儀的檢測(cè)原理及過(guò)程，普遍具有操作程序復(fù)雜，需要人工 操作，重復(fù)性差等問(wèn)題，不利于連續(xù)測(cè)量和消除誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是要提供一種玉米容重在線檢測(cè)儀及其檢測(cè)方法，其自動(dòng)化程度 高、無(wú)需人工操作、控制精度高、可靠性好，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)玉米容重的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果 準(zhǔn)確可靠。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0008] -種玉米容重在線檢測(cè)儀，包括固定體積排糧機(jī)構(gòu)和設(shè)在一接料斗內(nèi)的自動(dòng)翻轉(zhuǎn) 稱重機(jī)構(gòu)，所述固定體積排糧機(jī)構(gòu)包括：
[0009] 排糧板架，為薄板圍成的矩形框架，用于安裝排糧輥；
[0010] 所述排糧輥可旋轉(zhuǎn)地安裝在排糧板架內(nèi)且兩端由排糧板架兩側(cè)穿出，在排糧輥的 圓周外壁上均布有等體積的扇形凹槽，用于排出等體積的玉米；
[0011] 動(dòng)力源，安裝在排糧板架一側(cè)且與排糧輥一端傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)排糧輥旋轉(zhuǎn)；
[0012] 計(jì)數(shù)組件，設(shè)在排糧板架另一側(cè)與排糧輥之間，用于統(tǒng)計(jì)排糧輥的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；
[0013] 限料底板，斜置固定在排糧板架內(nèi)且位于排糧輥后面，限料底板中部的弧形段靠 近排糧輥外緣，用于避免玉米由排糧輥后方落入自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)內(nèi)；
[0014] 所述自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)包括：
[0015] 連接底座，設(shè)在所述接料斗內(nèi)，用于安裝壓力傳感器；
[0016] 所述壓力傳感器為二個(gè)且對(duì)稱固定在連接底座上，用于稱量翻斗上玉米的重量；
[0017] 所述翻斗為半圓形且中間設(shè)有隔板，翻斗中部鉸接在一個(gè)連接支架上，所述連接 支架固定支撐在二個(gè)壓力傳感器上，用于承載玉米以便稱重。
[0018] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述計(jì)數(shù)組件包括固定在所述排糧板架另一側(cè)的光電開(kāi)關(guān)支 架，在光電開(kāi)關(guān)支架上安裝光電開(kāi)關(guān)，在所述排糧輥另一端固定有碼盤，碼盤外緣設(shè)有與光 電開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的槽口，用于觸發(fā)光電開(kāi)關(guān)。
[0019] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述扇形凹槽的數(shù)量為三個(gè)。
[0020] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，在排糧板架內(nèi)位于排糧輥的上方設(shè)有料位擋板，以控制玉米的 排出量。
[0021] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，在排糧板架前側(cè)固定有楔形擋料板，以便于實(shí)現(xiàn)集中排料。
[0022] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，在所述接料斗的側(cè)板上設(shè)有一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，所述計(jì)數(shù)組件的光 電開(kāi)關(guān)、壓力傳感器和接近開(kāi)關(guān)分別與單片機(jī)連接，單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端連接上位機(jī)。
[0023] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，在所述接料斗的前側(cè)設(shè)有可手動(dòng)插裝的活動(dòng)式擋板，以便于對(duì) 自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)的裝卸。
[0024] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，在所述翻斗內(nèi)位于隔板上方設(shè)有一個(gè)平衡桿，平衡桿兩端由翻 斗兩側(cè)穿出并設(shè)有平衡螺母，通過(guò)平衡螺母可調(diào)節(jié)翻斗兩側(cè)的平衡性。
[0025] 作為進(jìn)一步優(yōu)選，在所述翻斗內(nèi)位于隔板下面固定有連接軸，連接軸兩端由翻斗 兩側(cè)穿出并鉸接在連接支架上。
[0026] 該玉米容重在線檢測(cè)儀的檢測(cè)方法，包含步驟如下：
[0027] 1)啟動(dòng)動(dòng)力源帶動(dòng)排糧輥開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，此時(shí)判斷光電開(kāi)關(guān)是否有輸出；當(dāng)光電開(kāi)關(guān) 有輸出時(shí)，單片機(jī)將采集的由壓力傳感器測(cè)量并盛有玉米的翻斗重量h發(fā)送給上位機(jī)；
[0028] 2)繼續(xù)判斷光電開(kāi)關(guān)是否有輸出；當(dāng)光電開(kāi)關(guān)連續(xù)兩次有輸出時(shí)，單片機(jī)將采集 的由壓力傳感器測(cè)量并盛有玉米的翻斗重量G 2發(fā)送給上位機(jī)；
[0029] 3)由上位機(jī)對(duì)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算求出玉米容重P，即：
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：包括固定體積排糧機(jī)構(gòu)和設(shè)在一接料斗內(nèi) 的自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)，所述固定體積排糧機(jī)構(gòu)包括： 排糧板架，為薄板圍成的矩形框架，用于安裝排糧輥； 所述排糧輥可旋轉(zhuǎn)地安裝在排糧板架內(nèi)且兩端由排糧板架兩側(cè)穿出，在排糧輥的圓周 外壁上均布有等體積的扇形凹槽，用于排出等體積的玉米； 動(dòng)力源，安裝在排糧板架一側(cè)且與排糧棍一端傳動(dòng)連接，用于驅(qū)動(dòng)排糧棍旋轉(zhuǎn)； 計(jì)數(shù)組件，設(shè)在排糧板架另一側(cè)與排糧輥之間，用于統(tǒng)計(jì)排糧輥的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)； 限料底板，斜置固定在排糧板架內(nèi)且位于排糧輥后面，限料底板中部的弧形段靠近排 糧輥外緣，用于避免玉米由排糧輥后方落入自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)內(nèi)； 所述自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)包括： 連接底座，設(shè)在所述接料斗內(nèi)，用于安裝壓力傳感器； 所述壓力傳感器為二個(gè)且對(duì)稱固定在連接底座上，用于稱量翻斗上玉米的重量； 所述翻斗為半圓形且中間設(shè)有隔板，翻斗中部鉸接在一個(gè)連接支架上，所述連接支架 固定支撐在二個(gè)壓力傳感器上，用于承載玉米以便稱重。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：所述計(jì)數(shù)組件包括固定 在所述排糧板架另一側(cè)的光電開(kāi)關(guān)支架，在光電開(kāi)關(guān)支架上安裝光電開(kāi)關(guān)，在所述排糧輥 另一端固定有碼盤，碼盤外緣設(shè)有與光電開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的槽口，用于觸發(fā)光電開(kāi)關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：所述扇形凹槽的數(shù)量為 三個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：在排糧板架內(nèi)位于排糧 輥的上方設(shè)有料位擋板，以控制玉米的排出量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：在排糧板架前側(cè)固 定有楔形擋料板，以便于實(shí)現(xiàn)集中排料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：在所述接料斗的側(cè)板上 設(shè)有一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，所述計(jì)數(shù)組件的光電開(kāi)關(guān)、壓力傳感器和接近開(kāi)關(guān)分別與單片機(jī)連接， 單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出端連接上位機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：在所述接料斗的前 側(cè)設(shè)有可手動(dòng)插裝的活動(dòng)式擋板，以便于對(duì)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)稱重機(jī)構(gòu)的裝卸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：在所述翻斗內(nèi)位于 隔板上方設(shè)有一個(gè)平衡桿，平衡桿兩端由翻斗兩側(cè)穿出并設(shè)有平衡螺母，通過(guò)平衡螺母可 調(diào)節(jié)翻斗兩側(cè)的平衡性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的玉米容重在線檢測(cè)儀，其特征在于：在所述翻斗內(nèi)位于隔板 下面固定有連接軸，連接軸兩端由翻斗兩側(cè)穿出并鉸接在連接支架上。
10. -種使用如權(quán)利要求1所述的玉米容重在線檢測(cè)儀的檢測(cè)方法，其特征在于，包含 步驟如下： 1) 啟動(dòng)動(dòng)力源帶動(dòng)排糧輥開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，此時(shí)判斷光電開(kāi)關(guān)是否有輸出；當(dāng)光電開(kāi)關(guān)有輸 出時(shí)，單片機(jī)將采集的由壓力傳感器測(cè)量并盛有玉米的翻斗重量h發(fā)送給上位機(jī)； 2) 繼續(xù)判斷光電開(kāi)關(guān)是否有輸出；當(dāng)光電開(kāi)關(guān)連續(xù)兩次有輸出時(shí)，單片機(jī)將采集的由 壓力傳感器測(cè)量并盛有玉米的翻斗重量G2發(fā)送給上位機(jī)； 3) 由上位機(jī)對(duì)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算求出玉米容重P，即：
其中V為排糧輥上一個(gè)扇形凹槽的體積； 4) 通過(guò)接近開(kāi)關(guān)判斷翻斗是否發(fā)生翻轉(zhuǎn)，當(dāng)接近開(kāi)關(guān)有信號(hào)輸出時(shí)，返回步驟1)繼續(xù) 進(jìn)行下一次測(cè)量。
【文檔編號(hào)】G01N9/02GK104215552SQ201410473024
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】吳文福, 韓峰, 張亞秋, 劉哲, 李洪莉, 吳玉柱, 徐巖 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)