CN102519849A - 一种检测粮食等散粒体散落性指标的设备 - Google Patents

Abstract

一种检测粮食等散粒体散落性指标的设备，其特征在于：它包括检测仓体，通过设置在进料口处的隔断门安放在检测仓体顶部进料口处的临时料斗，设置在检测仓体底部的排料门，在检测仓体的舱壁上开有一竖直设置的长条形透明玻璃窗；在检测仓外侧与长条形透明玻璃窗相对应位置处设置有光学测距传感器，该光学测距传感器通过上下位移驱动装置安装在垂直设置在基座上的定位支撑导向柱上；所述光学测距传感器通过传输与控制线接入数据采集与电气控制箱相应接口。

Description

一种检测粮食等散粒体散落性指标的设备

技术领域

本发明涉及一种检测粮食等散粒体散落性指标的设备。 

背景技术

散落性是散粒体物质的一种物理特性，它是指散粒体由高处自由落下，向四周流散开来形成一个圆锥体的特性，即代表这类物质的流散特性。不同物质的散粒体有不同的散落性。 

粮食也是一类散粒体，其在收获后堆积在一起时，不同粮种和阶段也具有不同的散落性表现。对于这一物理特性进行定量的指标确定、判断及其检测方法，对于粮食流通过程中相关技术的研究、教学、设计、制造、开发、应用等社会性生产活动具有密切关联和意义。 

判断散落性的具体指标用静止角表示。其具体定义为：散粒体由高点自由下落到一平面上所形成的圆锥体斜面线与水平底面所构成的夹角。参见图1。 

这一指标在粮食行业传统的检测方法是使粮食自然散落形成锥体或斜面后，靠量角器人工目测检测并记录其与底平面形成的夹角。 

例如其一种具体的检测方法和过程为：取出待测样品，去除杂质和不完善粒，将其装入透明圆锥体容器内(通常为玻璃三角瓶)，装入量为容器体积的2/3，盖上盖子，将圆锥面置于水平面上，慢慢滚动圆锥体，待粮食颗粒不再下滑时，测容器内粮食籽粒所形成平面与水平面夹角。 

这样的人力手工形式检测，因人、因时的误差较大，尤其在被测物料特性相差较小或同一种物料影响因素不一致时(如水分含量不同、成熟度不同等)较难分辨差异；检测结果的准确性和精确性均难以保证。人为检测误差更是难以判断和消除。 

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种检测粮食等散粒体散落性指标的设备。 

本发明的目的可通过下述技术措施来实现： 

本发明的检测粮食等散粒体散落性指标的设备包括检测仓体，通过设置在进料口处的隔断门安放在检测仓体顶部进料口处的临时料斗，设置在检测仓体底部的排料门，在检测仓体的舱壁上开有一竖直设置的长条形透明玻璃窗；在检测仓外侧与长条形透明玻璃窗相对应位置处 设置有光学测距传感器，该光学测距传感器通过上下位移驱动装置安装在垂直设置在基座上的定位支撑导向柱上；所述光学测距传感器通过传输与控制线接入数据采集与电气控制箱相应接口。

本发明中所述的数据采集与电气控制箱的相应输出端连接有数据显示屏，也可与计算机联机传输数据的USB标准接口连接。 

本发明中所述的隔断门和排料门均可通过电动或手动方式控制开关。所述的上下位移驱动装置可采用公知技术中任意一种来实现：如由动力装置驱动的齿轮齿条结构或罗纹螺杆结构。 

本发明中所述的光学测距传感器可采用激光或红外测距传感器。 

本发明中所述的数据采集与电气控制箱用于对所接收的光学测距传感器传输的数据进行采集、分析、传输，并可对用于驱动光学测距传感器沿定位支撑导向柱上下位移驱动装置进行运行控制。 

本发明的有益效果如下： 

本发明以仪器、设备的固化条件检测代替手工控制检测，以光电精密检测代替人眼的观察，以固定程序的电子化检测数据采集、计算、分析代替人的感觉判断。

附图说明

图1是粮堆静止角示意图。 

图中：∠1大豆形成的静止角∠2稻谷形成的静止角 

图2是本发明的结构原理图。

图中序号：1.临时料斗  2.隔断门  3.检测仓体  4.排料门  5.透明玻璃窗  6.定位支撑导向柱  7.光学测距传感器  8.驱动电机  9.传输与控制线  10.数据采集与电气控制箱  11.基座。 

图3是检测作业程序图。 

图4是检测与分析原理示意图。 

图中：∠A静止角；L1，L2……Ln距离检测值；h检测器行程，被检测物料堆的固定取值高度；MM’检测值回归线。 

图5是散粒物料堆所形成的锥体截面线。 

具体实施方式

本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述： 

如图2所示，本发明的检测粮食等散粒体散落性指标的设备包括检测仓体3，通过设置在进 料口处的隔断门2安放在检测仓体顶部进料口处的临时料斗1，设置在检测仓体底部的排料门4，在检测仓体的舱壁上开有一竖直设置的长条形透明玻璃窗5；在检测仓外侧与长条形透明玻璃窗5相对应位置处设置有光学测距传感器7，该光学测距传感器通过上下位移驱动装置安装在垂直设置在基座11上的定位支撑导向柱6上；所述光学测距传感器7通过传输与控制线9接入数据采集与电气控制箱10相应接口；所述隔断门2用于控制来自临时料斗1中物料的下落量。

本发明中所述的数据采集与电气控制箱10的相应输出端连接有数据显示屏，也可与计算机联机传输数据的USB标准接口连接。 

本发明中所述的隔断门2和排料门4均可通过电动或手动方式控制开关。所述的上下位移驱动装置可采用公知技术中任意一种来实现：如由动力装置驱动的齿轮齿条结构或罗纹螺杆结构。 

本发明中所述的光学测距传感器7可采用激光或红外测距传感器。 

本发明中所述的数据采集与电气控制箱10用于对所接收的光学测距传感器传输的数据进行采集、分析、传输，并可对用于驱动光学测距传感器沿定位支撑导向柱6上下位移的驱动装置进行运行控制。 

本发明的基本原理和检测程序如下： 

本发明的检测作业程序如图3所示。

(1)本发明检测与分析获得物料静止角的原理如图4所示：在物料于检测仓内形成锥形堆后，检测传感器沿定位支撑柱做纵向(Y轴方向)移动并采集与锥形体斜面方向的距离检测值，获得高频率采集的数据组L₁，L₂……Ln，然后计算出斜面切线(距离检测值回归线MM’)与水平面(X轴)间的夹角∠A即为静止角。 

简易计算，得： 

$\∠A=\arctan \frac{h}{L^{\′}}$

式中：L′＝L₁-Ln，或L′＝Lmax-Lmin

(2)考虑到由于受多种因素影响，通常散粒物料堆所形成的锥体截面线可能是弧线(如图5所示)。则各点切线所形成的夹角(如K点、J点的∠A_K、∠A_J)与简易计算所得∠A会有所差别。另外NM弧长也应与NM线段长度有所不同。这些值均可由检测数据通过计算得到，他们均可较为细致的反映出不同种类散粒体物料和同一种物料受不同因素影响使散落性形成的差异。

如可通过公式：

${\∠A}_n=\arctan \frac{\mathrm{\Δh}}{L_n-L_{n-1}}$

式中： $\mathrm{\Δh}=\frac{h}{n-1}$ 为常数。

求得∠Amax和∠Amin。

可通过公式：

求得 

长度。

在实际中，物料堆所形成的圆锥角越小、越接近一致、所形成的斜面线越平直，说明其散落性越强。通过∠Amax和∠Amin与 

和NM线段长度的比较，能够更全面、更细致的反映和分析物料散落性的特性、变化和差异。 

Claims (1)

1.一种检测粮食等散粒体散落性指标的设备，其特征在于：它包括检测仓体，通过设置在进料口处的隔断门安放在检测仓体顶部进料口处的临时料斗，设置在检测仓体底部的排料门，在检测仓体的舱壁上开有一竖直设置的长条形透明玻璃窗；在检测仓外侧与长条形透明玻璃窗相对应位置处设置有光学测距传感器，该光学测距传感器通过上下位移驱动装置安装在垂直设置在基座上的定位支撑导向柱上；所述光学测距传感器通过传输与控制线接入数据采集与电气控制箱相应接口。

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