BR212020008820U2 - WHITE MEASUREMENT EQUIPMENT APPLIED TO THE STAGES OF GRAIN AND CEREALS - Google Patents
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Abstract
é descrito uma disposição construtiva em equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais, objeto do presente modelo de utilidade, tem como objetivo resolver os inconvenientes descritos no estado da técnica através de uma estrutura (20) de movimentação horizontal dotada por uma cavidade (21) que se movimenta em sentido a abertura (12) e projeção (31) disposta abaixo da placa defletora (11) que esta fixada junto ao fluxo de grãos, permitindo que a estrutura colete pequenas amostras de grãos para a medição do sensor que realiza a medição no nível de brancura e, após a medição direciona amostra novamente para o fluxo dos grãos. o equipamento é gerenciado por uma placa de controle que recebe as informações do sensor e disponibiliza os dados ao sistema de automação industrial, informando a intensidade de brancura da amostra, de forma automatizada.a constructive arrangement in whiteness meter equipment applied in the processing of grains and cereals, object of the present utility model, is described with the objective of solving the drawbacks described in the state of the art through a horizontal movement structure (20) equipped with a cavity (21) that moves towards the opening (12) and projection (31) disposed below the deflector plate (11) that is fixed next to the grain flow, allowing the structure to collect small samples of grain for measuring the sensor that performs the measurement at the whiteness level and, after the measurement, directs the sample back to the grain flow. the equipment is managed by a control board that receives the information from the sensor and makes the data available to the industrial automation system, informing the sample's whiteness intensity, in an automated way.
Description
[01] A presente invenção descreve um equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais. Mais especificamente compreende um sensor medidor de cores, utilizado em diferentes etapas do beneficiamento de grãos e cereais, sendo aplicado na medição do nível de brancura de grãos de arroz em fluxo, podendo sua aplicação ser estendida a outros processos que necessitem a medição de diferentes níveis de cores.[01] The present invention describes a whiteness meter equipment applied in the processing of grains and cereals. More specifically, it comprises a color measuring sensor, used in different stages of the processing of grains and cereals, being applied in the measurement of the whiteness level of rice grains in flow, and its application can be extended to other processes that require the measurement of different levels. of colors.
[02] O equipamento medidor de brancura descreve uma estrutura dotada por um bocal de entrada que direciona os grãos até um sensor medidor de cores que realiza a medição no nível de brancura e, após a medição direciona amostra para o fluxo dos grãos através de um bocal de saída acionado por motor elétrico. O equipamento é gerenciado por uma placa de controle que recebe as informações do sensor e disponibiliza os dados ao sistema de automação industrial, informando a intensidade de brancura da amostra.[02] The whiteness meter equipment describes a structure equipped with an inlet nozzle that directs the grains to a color meter sensor that performs the measurement at the whiteness level and, after the measurement directs the sample to the grain flow through a outlet nozzle driven by electric motor. The equipment is managed by a control board that receives the information from the sensor and makes the data available to the industrial automation system, informing the whiteness of the sample.
[03] O beneficiamento do arroz é composto de diferentes operações unitárias, entre as quais os brunidores e polidores, que são equipamentos responsáveis pela retirada do farelo e polimento do arroz, sendo que estes processos garantem maior qualidade dos grãos beneficiados.[03] The processing of rice consists of different unit operations, including honing and polishing machines, which are equipment responsible for removing the bran and polishing the rice, and these processes guarantee higher quality of the processed grains.
[04] Desse modo, são utilizados os medidores de brancura que servem para medir a brancura, transparência e o polimento dos grãos, de modo a orientar o operador na regulagem dos brunidores e polidores evitando assim perdas tanto em massa como em quebra.[04] In this way, whiteness meters are used to measure the whiteness, transparency and polishing of the grains, in order to guide the operator in regulating the honing and polishing machines, thus avoiding losses both in mass and breaking.
[05] Atualmente, existem diversos medidores de brancura utilizados pela indústria, porém são equipamentos de bancada, que dependem da intervenção humana para fazer a coleta de amostras dos grãos e operação do equipamento medidor.[05] Currently, there are several whiteness meters used by the industry, but they are bench equipment, which depend on human intervention to collect the samples of the grains and operate the measuring equipment.
[06] Estes equipamentos são normalmente utilizados em laboratórios, por pessoas especializadas, havendo um grau elevado de complexidade na operação, além de não disponibilizarem os dados obtidos em suas medições para sistemas de automação dos processos industriais.[06] This equipment is normally used in laboratories, by specialized people, with a high degree of complexity in the operation, in addition to not making available the data obtained in its measurements for industrial process automation systems.
[07] O estado da técnica apresenta diversos documentos de patente que descrevem equipamentos medidores de brancura de grãos e cereais, onde podemos destacar o seguinte documento:[07] The state of the art has several patent documents that describe equipment measuring the whiteness of grains and cereals, where we can highlight the following document:
[08] O documento de patente BR202016020682-6, do mesmo titular, descreve uma estrutura dotada por um bocal de entrada que direciona os grãos até um sensor medidor de cores que realiza a medição no nível de brancura e, após a medição direciona amostra para o fluxo dos grãos através de um bocal de saída acionado por motor elétrico. O equipamento é gerenciado por uma placa de controle que recebe as informações do sensor e disponibiliza os dados ao sistema de automação industrial, informando a intensidade de brancura da amostra, de forma automatizada.[08] Patent document BR202016020682-6, by the same holder, describes a structure equipped with an inlet nozzle that directs the grains to a color meter sensor that performs the measurement at the whiteness level and, after the measurement directs sample to the grain flow through an outlet nozzle driven by an electric motor. The equipment is managed by a control board that receives information from the sensor and makes the data available to the industrial automation system, informing the whiteness intensity of the sample, in an automated way.
[09] Portanto, o presente titular, realizou modificações na forma construtiva do equipamento com objetivo de melhorar a eficiência e diminuir a quantidade de componentes de forma a resultar em uma construtividade própria, de modo a melhorar a forma de medição e minimizar o risco de falhas.[09] Therefore, the present holder, made modifications in the constructive form of the equipment in order to improve the efficiency and decrease the quantity of components in order to result in its own constructivity, in order to improve the measurement way and minimize the risk of failures.
[010] Desta forma, é objeto dea presente invenção, um equipamento medidor de brancura que descreve uma estrutura de movimentação horizontal dotada por uma cavidade que se movimenta em sentido a abertura disposta abaixo da placa defletora que esta fixada junto ao fluxo de grãos, permitindo que a estrutura colete pequenas amostras de grãos para a medição do sensor que realiza a medição no nível de brancura e, após a medição direciona amostra novamente para o fluxo dos grãos. O equipamento é gerenciado por uma placa de controle que recebe as informações do sensor e disponibiliza os dados ao sistema de automação industrial, informando a intensidade de brancura da amostra, de forma automatizada.[010] In this way, it is the object of the present invention, a whiteness meter equipment that describes a horizontal movement structure provided by a cavity that moves towards the opening disposed below the deflector plate that is fixed next to the grain flow, allowing that the structure collects small samples of grains for the measurement of the sensor that performs the measurement at the whiteness level and, after the measurement directs the sample again to the grain flow. The equipment is managed by a control board that receives information from the sensor and makes the data available to the industrial automation system, informing the whiteness intensity of the sample, in an automated way.
[011] Tais características promovem maior facilidade na medição e redução dos componentes, quando comparados com os equipamentos do estado da técnica.[011] Such characteristics promote greater ease in the measurement and reduction of components, when compared with the equipment of the state of the art.
[012] É característica dea invenção um equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais que provê uma estrutura que se movimenta horizontalmente dotada por uma cavidade circular, que permite adaptação e fácil instalação em diversos tipos de máquinas dispostas no processo de beneficiamento de grãos.[012] It is characteristic of the invention that a whiteness meter is applied in the processing of grains and cereals, which provides a structure that moves horizontally with a circular cavity, which allows adaptation and easy installation in various types of machines arranged in the process grain processing.
[013] É característica dea invenção um equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais que provê uma placa defletora disposta junto ao fluxo de grãos que permite desviar parte dos grãos até abertura de saída da estrutura dotada por cavidade.[013] It is a characteristic of the invention that a whiteness meter is applied in the processing of grains and cereals, which provides a deflector plate arranged next to the grain flow that allows to divert part of the grains until the outlet opening of the structure provided with a cavity.
[014] É característica dea invenção um equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais que provê um sensor medidor de cores aplicado junto ao corpo da estrutura.[014] It is characteristic of the invention that a whiteness meter is used in the processing of grains and cereals, which provides a color meter sensor applied to the body of the structure.
[015] É característica da invenção um equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais que provê um sensor dotado por placa eletrônica que promove a leitura de medição da amostra.[015] It is a characteristic of the invention a whiteness meter equipment applied in the processing of grains and cereals that provides a sensor equipped with an electronic plate that promotes the reading of the sample measurement.
[016] É característica da invenção um equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais que provê um motor elétrico que realiza a movimentação horizontal da estrutura dotada por cavidade.[016] It is characteristic of the invention a whiteness meter equipment applied in the processing of grains and cereals that provides an electric motor that performs the horizontal movement of the structure provided with a cavity.
[017] É característica da invenção um equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais que provê uma placa de controle e comunicação que interliga as informações obtidas pelo sensor junto ao sistema de automação dos processos industriais, promovendo a medição de brancura dos grãos de forma automatizada.[017] It is characteristic of the invention a whiteness meter equipment applied in the processing of grains and cereals that provides a control and communication board that links the information obtained by the sensor with the automation system of industrial processes, promoting whiteness measurement of grains in an automated way.
[018] A fim de melhor descrever as características técnicas do equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais, são apresentadas as figuras a seguir relacionadas: A figura 1 apresenta a vista em perspectiva do medidor de brancura. A figura 2 apresenta a vista em perspectiva posterior do medidor de brancura detalhando os componentes internos. A figura 3 apresenta a vista lateral do medidor de brancura demonstrando seus componentes internos. A figura 4 apresenta a vista superior do medidor de brancura. A figura 5 apresenta a vista do equipamento detalhando placa defletora e abertura.[018] In order to better describe the technical characteristics of the whiteness meter equipment applied in the grain and cereal processing stages, the following figures are presented: Figure 1 shows the perspective view of the whiteness meter. Figure 2 shows the posterior perspective view of the whiteness meter detailing the internal components. Figure 3 shows the side view of the whiteness meter showing its internal components. Figure 4 shows the top view of the whiteness meter. Figure 5 shows the view of the equipment detailing the deflector and opening plate.
A figura 6 apresenta a vista explodida do equipamento detalhando seus componentes internos. A figura 7 apresenta a vista do equipamento medido de brancura aplicado no fluxo de grãos, demonstrando o equipamento em repouso. A figura 8 apresenta o detalhamento da estrutura com cavidade movimentada em seu ponto extremo com a cavidade fora da projeção, a figura 8A apresenta detalhamento da estrutura com cavidade posicionada sobre a projeção que permite a captação dos grãos e a figura 8B apresenta o detalhamento da estrutura com cavidade posicionada abaixo do sensor no final do curso da movimentação.Figure 6 shows the exploded view of the equipment detailing its internal components. Figure 7 shows the view of the measured whiteness equipment applied to the grain flow, showing the equipment at rest. Figure 8 shows the details of the structure with the cavity moved at its extreme point with the cavity out of the projection, Figure 8A shows the details of the structure with a cavity positioned on the projection that allows the capture of the grains and Figure 8B shows the details of the structure with cavity positioned below the sensor at the end of the movement stroke.
[019] O equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais, objeto da presente invenção, compreende uma estrutura (10) dotada por uma placa defletor (11) disposta inclinada e uma abertura (12) que permite a movimentação e saída da estrutura (20) até o fluxo de grãos.[019] The whiteness measuring equipment applied in the processing of grains and cereals, object of the present invention, comprises a structure (10) provided with a deflector plate (11) inclined and an opening (12) that allows the movement and exit of the structure (20) until the grain flow.
[020] A estrutura (20) alinhada junto à abertura (12) realiza a movimentação horizontal através do acionamento de um motor elétrico (50), esta movimentação permite que a estrutura (20) seja direcionada até o fluxo de grãos para captação de uma amostra para mediação.[020] The structure (20) aligned with the opening (12) performs the horizontal movement through the activation of an electric motor (50), this movement allows the structure (20) to be directed to the grain flow to capture a sample for mediation.
[021] A estrutura (20) é dotada por uma cavidade circular (21) que permite captar uma amostra de grãos para a medição do sensor de cores (30).[021] The structure (20) is equipped with a circular cavity (21) that allows a sample of grains to be captured for the measurement of the color sensor (30).
[022] A estrutura (20) é disposta sobre uma base (30) dotada por uma projeção (31) e por estruturas guia (32) em suas laterais e em sua porção superior uma tampa (33) de fechamento que permite a perfeita movimentação da estrutura (20), dita tampa (33) que apresenta uma abertura (331) de leitura da amostra disposta na cavidade (21).[022] The structure (20) is arranged on a base (30) provided with a projection (31) and guide structures (32) on its sides and in its upper portion a closing cover (33) that allows perfect movement of the structure (20), said lid (33) which has an opening (331) for reading the sample arranged in the cavity (21).
[023] A projeção (31) da base (30) fica projetada no sentido do fluxo de grãos junto abertura (12) da estrutura (10), de modo a possibilitar que a cavidade (21) seja preenchida quando estiver na movimentação de retorno.[023] The projection (31) of the base (30) is projected in the direction of the grain flow near the opening (12) of the structure (10), in order to allow the cavity (21) to be filled when in the return movement .
[024] O sensor de cores (40) é fixado junto ao furo circular da estrutura (41) que é disposta sobre a tampa (33) de forma a manter o alinhamento com a estrutura (20), permitindo que o sensor (40) seja disposto verticalmente sobre a cavidade (21). O sensor (40) é alinhado junto abertura (331) da tampa (33) de forma a possibilitar a leitura da amostra disposta junto à cavidade (21) no instante do retorno da estrutura (20).[024] The color sensor (40) is fixed next to the circular hole of the structure (41) which is arranged on the cover (33) in order to maintain alignment with the structure (20), allowing the sensor (40) be arranged vertically over the cavity (21). The sensor (40) is aligned with the opening (331) of the cover (33) in order to make it possible to read the sample placed next to the cavity (21) at the instant of the return of the structure (20).
[025] A estrutura (10) é fixada em máquinas dos mais diversos tipos, sendo que a placa defletora (11) e abertura (12) são dispostas junto ao fluxo dos grãos. Permitindo o desvio de alguns grãos até a frente da abertura (12) e projeção (31), de modo que a estrutura (20) quando acionada consiga captar alguns grãos junto à cavidade (21) para que seja realizada a medição de brancura pelo sensor (40).[025] The structure (10) is fixed on machines of the most diverse types, and the deflector plate (11) and opening (12) are arranged next to the grain flow. Allowing the deviation of some grains to the front of the opening (12) and projection (31), so that the structure (20), when activated, can capture some grains close to the cavity (21) so that the measurement of whiteness by the sensor is performed (40).
[026] O sistema de captação e medição das amostrar ocorre através do acionamento do motor elétrico (50) que transfere o movimento horizontal para a estrutura (20) que é direcionada para o fluxo de grãos através da abertura (12) da estrutura (10). O ponto extremo de movimentação da estrutura (20) é disposto até que a cavidade (21) passe pela placa defletora (11) e projeção (31) de forma que ao retornar à posição de repouso a cavidade (21) é posicionada sobre a projeção (31), permitindo que a cavidade (21) seja preenchida com uma amostra de grãos para mediação que é posicionada junto abertura (331) da tampa (33) e junto ao furo circular da estrutura (41) que é dotada pelo sensor de cores (40). O alinhamento da cavidade (21) junto ao sensor (40) é realizado devido ao fim do curso de movimentação da estrutura (20).[026] The sampling capture and measurement system occurs through the activation of the electric motor (50) that transfers the horizontal movement to the structure (20) which is directed to the grain flow through the opening (12) of the structure (10 ). The extreme movement point of the structure (20) is arranged until the cavity (21) passes through the deflector plate (11) and projection (31) so that when returning to the resting position, the cavity (21) is positioned on the projection (31), allowing the cavity (21) to be filled with a grain sample for measurement that is positioned near the opening (331) of the lid (33) and next to the circular hole of the structure (41) which is provided by the color sensor (40). The alignment of the cavity (21) next to the sensor (40) is carried out due to the end of the movement path of the structure (20).
[027] O descarte dos grãos, que já passaram pela mediação do sensor (40), ocorre no ponto extremo do movimento de expulsão da estrutura (20) onde a cavidade (21) passa pela projeção (31), assim a cavidade (21) fica “sem fundo” e o produto que estava dentro retorna ao fluxo da máquina.[027] The disposal of the grains, which have already passed through the sensor mediation (40), occurs at the extreme point of the expulsion movement of the structure (20) where the cavity (21) passes through the projection (31), thus the cavity (21 ) is “bottomless” and the product inside is returned to the machine flow.
[028] Quando inicia o caminho de volta para dentro do amostrador, a cavidade (21) reinicia novamente o ciclo, devido a ficar posicionada junto a projeção (31) (o que dá fundo), retendo o produto e levando para ser medido pelo leitor.[028] When the path back into the sampler starts, the cavity (21) restarts the cycle again, due to being positioned next to the projection (31) (which gives the bottom), retaining the product and taking it to be measured by reader.
[029] A estrutura (10) disposta junto ao fluxo de grãos mantem parte do fluxo constante junto abertura (12). Assim, quando o sistema eletrônico é acionado o motor (50) movimenta a estrutura (20) para fora da abertura (12), captando uma amostra que retorna junto a estrutura (20) até o alinhamento com o sensor (40) que realiza as devidas medições. Para se obter o valor especifico de brancura dos grãos é realizada a medição de 10 (dez) amostras, sendo obtida uma média através do calculo realizado pela placa de controle do equipamento.[029] The structure (10) arranged next to the grain flow keeps part of the flow constant along the opening (12). Thus, when the electronic system is activated, the motor (50) moves the structure (20) out of the opening (12), capturing a sample that returns together with the structure (20) until the alignment with the sensor (40) that performs the measurements. In order to obtain the specific value of whiteness of the grains, a measurement of 10 (ten) samples is performed, obtaining an average through the calculation performed by the equipment control plate.
[030] O sistema eletrônico do equipamento é composto por uma primeira placa eletrônica interligada ao sensor de cores (40) e seus periféricos, sendo que cada fabricante de brunidores e polidores possuem diferentes maneiras de regular a máquina para polir mais ou menos, deixando o produto mais branco ou menos branco. Assim, são instalados periféricos (atuadores elétricos) que fazem esses ajustes,[030] The electronic system of the equipment consists of a first electronic plate connected to the color sensor (40) and its peripherals, and each manufacturer of honing machines and polishers has different ways of regulating the machine to polish more or less, leaving the whiter or less white product. Thus, peripherals (electric actuators) are installed that make these adjustments,
de acordo com as necessidades detectadas pelo medidor de brancura. A segunda placa eletrônica de controle compõe a parte de alimentação, controle e comunicação do equipamento.according to the needs detected by the whiteness meter. The second electronic control board comprises the power, control and communication part of the equipment.
[031] O sensor de brancura (40) possui duas placas internas em seu corpo (não demostrado), sendo que uma delas lê o valor de core a outra faz a comunicação.[031] The whiteness sensor (40) has two internal plates on its body (not shown), one of which reads the core value and the other makes the communication.
[032] As placas eletrônicas ficam envolvidas por um encapsulamento que fica acoplado junto ao sensor (40), assim o sensor (40) dotado pelas placas que se conecta ao atuador elétrico por meio de cabos e ao sistema de automação por meio de rede ethernet.[032] The electronic boards are surrounded by an encapsulation that is attached to the sensor (40), thus the sensor (40) provided by the boards that connects to the electric actuator by means of cables and to the automation system by means of an ethernet network. .
[033] Através de rede RS485, com protocolo de comunicação Modbus RTU a informação é disponibilizada para qualquer sistema de automação.[033] Via RS485 network, with Modbus RTU communication protocol, information is made available to any automation system.
[034] A alimentação do medidor de brancura deve se dá em 24 Vde e seu consumo estimado é de aproximadamente 100 mA.[034] The whiteness meter must be supplied at 24 V and its estimated consumption is approximately 100 mA.
[035] O equipamento medidor de brancura aplicado nas etapas de beneficiamento de grãos e cereais é disposto no meio do fluxo dos grãos, apresentando as seguintes caraterísticas de funcionamento:[035] The whiteness meter equipment applied in the processing of grains and cereals is disposed in the middle of the grain flow, presenting the following operating characteristics:
[036] A estrutura (10) dotada por uma placa defletor (11) mantem constante o fluxo de grãos junto à abertura (12);[036] The structure (10) provided with a deflector plate (11) keeps the flow of grain close to the opening (12) constant;
[037] Quando o equipamento esta em repouso, sem realizar as medições, a estrutura (20) se mantem parada junto à base (30);[037] When the equipment is at rest, without making the measurements, the structure (20) remains stationary at the base (30);
[038] Quando o equipamento é acionado a estrutura (20) é movimentada horizontalmente em direção abertura (12) e projeção (31) de forma posicionar a cavidade (21) junto ao fluxo de grãos, captando uma amostra e retorno para a posição de repouso;[038] When the equipment is activated, the structure (20) is moved horizontally towards the opening (12) and projection (31) in order to position the cavity (21) next to the grain flow, capturing a sample and returning to the position of rest;
[039] A estrutura (20) ao captar amostra retorna a posição de repouso alinhando a cavidade (21) junto ao sensor (40), de modo a permitir a medição de brancura dos grãos. Para se obter o valor especifico de brancura dos grãos é realizada a medição de 10 (dez) amostras, sendo obtida uma média através do calculo realizado pela placa de controle do equipamento.[039] The structure (20) when taking the sample returns to the rest position, aligning the cavity (21) next to the sensor (40), in order to allow the measurement of whiteness of the grains. In order to obtain the specific value of whiteness of the grains, a measurement of 10 (ten) samples is performed, obtaining an average through the calculation performed by the equipment control plate.
[040] Desta forma, é objeto da presente invenção, uma disposição construtiva em equipamento medidor de brancura que descreve uma estrutura (20) de movimentação horizontal dotada por uma cavidade (21) que se movimenta em sentido a abertura (12) e projeção (31) disposta abaixo da placa defletora (11) que esta fixada junto ao fluxo de grãos, permitindo que a estrutura colete pequenas amostras de grãos para a medição do sensor que realiza a medição no nível de brancura e, após a medição direciona amostra novamente para o fluxo dos grãos. O equipamento é gerenciado por uma placa de controle que recebe as informações do sensor e disponibiliza os dados ao sistema de automação industrial, informando a intensidade de brancura da amostra, de forma automatizada.[040] Thus, it is the object of the present invention, a constructive arrangement in whiteness meter equipment that describes a horizontal movement structure (20) provided with a cavity (21) that moves towards the opening (12) and projection ( 31) disposed below the baffle plate (11) which is attached to the grain flow, allowing the structure to collect small samples of grain for the measurement of the sensor that performs the measurement at the whiteness level and, after the measurement directs the sample back to grain flow. The equipment is managed by a control board that receives information from the sensor and makes the data available to the industrial automation system, informing the whiteness intensity of the sample, in an automated way.
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