CN103393208A - 烟草在下行床中运动特性的检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种烟草在下行床中运动特性的检测装置，包括下行床主体单元和设在下行床主体单元上、下端的加料单元、出料单元，其特征在于：该检测装置还包括一测试气源和数据采集处理系统；所述下行床主体单元包括一直管式下行床，沿该直管式下行床等距设有若干个气体介质进口、气体介质出口以及若干组对应设置的对射式光电开关，测试气源通过进气管道与下行床的其中一个气体介质进口连接，数据采集处理系统通过数据线与对射式光电开关相连接。利用该装置能够对烟丝在不同气体流速下快速经过下行床过程中不同位置处的运动速度和停留时间进行检测，得出在不同条件下的烟丝运动模型进而为下行床的应用提供技术支持。

Description

烟草在下行床中运动特性的检测装置
技术领域
本发明涉及烟草快速下落过程中运动特性的检测设备和方法，具体是一种烟草在下行床中运动特性的检测装置，利用该装置可实现对烟草在下行床中，不同流速下快速下落过程中运动状态的定量分析。
背景技术
当前的食品加工行业中，对于干燥和回潮的研究颇为广泛。特别是烟草加工领域，更是如此。烟草加工过程需要经过若干干燥和回潮过程，为了提高烟草加工处理生产效率，快速干燥在烟草加工领域获得了广泛的应用，所以进行烟草快速干燥设备的研究对于烟草干燥和回潮过程就显得非常重要。现阶段此类研究主要针对烟草开展了对流干燥特性的研究。WERKMEISTER,Raymond,F等设计的烟草干燥装置（公开号WO/1999/034696）不同于传统的直管式气流干燥器，烟丝被上升热气流携带通过两个连续的弓形肘状管，干燥后烟丝填充值得到明显的增加。目前国内烟草行业使用的烟草气流于燥设备主要有英国Dickinson-legg公司的HXD高温气流式烟丝干燥机、德国HAUNI公司的HDT过热蒸汽干燥机、COMAS CEVJ2400/12000型逆流式烘丝机以及国内自行研制的SH9型烟丝高速膨胀干燥机和消化吸收的SH963型烟丝气流干燥设备。以上设备技术中烟丝和干燥介质均是在提升管中逆重力场向上运动并且干燥时间相对较长。由于快速干燥时间通常仅有0.5-5秒，目前还没有一种装置和方法能够对烟草在高温高湿环境下快速干燥过程进行定量分析。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种烟草在下行床中运动特性的检测装置，利用该装置能够对烟丝在不同气体流速下快速经过下行床过程中不同位置处的运动速度和停留时间进行检测，得出在不同条件下的烟丝运动模型进而为下行床的应用提供技术支持。
该发明可以通过以下技术方案来实现：
一种烟草在下行床中运动特性的检测装置，包括下行床主体单元和设在下行床主体单元上、下端的加料单元、出料单元，该检测装置还包括一测试气源和数据采集与处理单元；
所述下行床主体单元包括一直管式下行床，沿该直管式下行床等距设有若干个气体介质进口、气体介质出口以及若干组对应设置的对射式光电开关，
所述测试气源通过进气管道与下行床的其中一个气体介质进口连接，
数据采集与处理单元通过数据线与对射式光电开关相连接。
加料单元由储料仓、缓冲仓以及设置在缓冲仓上下位置的两个球阀组成，且在缓冲仓上设有加料气源，作用是使烟丝能够通过缓冲仓顺利进入下行床主体。
所述测试气源、加料气源上均设有阀门和流量计。
所述直管式下行床由3根2米长的有机玻璃通过法兰连接而成，每根有机玻璃管上分别设有5组对射式开关和5对气体介质进出口，气体介质进口和气体介质出口处均设置有阀门控制气体介质流向。
出料单元包括一个球阀、接料器等部件。
该装置的工作过程可描述为：参见图1：首先连接好试验装置，考察烟丝从下行床顶端下落到某一高度的位置，取这一下落高度作为研究对象，考察烟丝下落至某一高度处在下行床中的停留时间。将气体出口管道连接到下行床顶端气体介质进口的位置，打开下行床相应高度处的气体介质出口，并关闭下行床中其他位置的进气口与出气口，气源的其中一路气体出口与加料单元中的缓冲仓相连接，数据采集与处理单元与考察高度处的对射式光电开关相连接，打开数据采集处理系统，开始进行试验。
打开气源，调节气源阀门并观察流量计直到气体流量达到试验要求。称取1g烟丝放入储料仓，打开加料单元位置上的气源阀门，调节气源阀门并立即打开落料缓冲区下面的球阀，观察流量计数值稳定后，打开落料缓冲区上面的球阀，烟丝从储料仓下落，经过落料缓冲区进入下行床。
当烟丝下落到下行床顶端位置处的对射式光电开关时，对射式光电开关被挡住，这时会产生一个开关信号，开始计时，当烟丝下落到所要研究高度处的对射式光电开关所在的横截面时，光电开关探测到烟丝经过会产生一个开关信号，结束计时，通过数据处理系统显示出烟丝下落至考察高度处在下行床中的停留时间间。
考察烟丝在不同气体介质流量、不同下落高度条件下在下行床中的停留时间，只需改变数据线与下行床相应高度处对射式光电开关的连接位置，并打开相应高度处气体介质进气口与出气口即可。
通过以上试验可以得出不同试验条件下烟丝在下行床中停留时间，由下降高度和停留时间我们可以估算出在某一高度的下落速度，通过数据处理和拟合，最后可以得到烟丝在下行床中的运动方程。
附图说明
图1为本发明的检测装置结构示意图。
图中：1-1测试气源，1-2加料气源 ，2-1、2-1 气源阀门， 3-1、3-2 流量计， 4-1、4-2进气管道， 5、储料仓， 6-1、6-2、球阀， 7、缓冲仓， 8-1～8-4、法兰， 9-1～9-15 对射式光电开关， 10、下行床， 11-1～11-15、下行床气体介质进口，12-1～12-15、下行床气体介质出口，13、落料缓冲区， 14、出料口，15、接料器， 16、数据线， 17、数据处理系统。
具体实施方式
以下结合附图将本发明的部件组成及连接关系描述如下：
如图1所示：一种烟草在下行床中运动特性的检测装置，包括下行床主体单元和设在下行床主体单元上、下端的加料单元、出料单元，其中：该检测装置还包括一测试气源1-1和数据采集处理系统；
所述下行床主体单元包括一直管式下行床10，沿该直管式下行床等距设有若干个气体介质进口（11-1～11-15）、气体介质出口（12-1～12-15）以及若干组对应设置的对射式光电开关（9-1～9-15），
所述测试气源1-1通过进气管道4-1与下行床的其中一个气体介质进口连接，
所述数据采集处理系统通过数据线16与对射式光电开关相连接。
加料单元由储料仓5、缓冲仓7以及设置在缓冲仓上下位置的两个球阀6-1、6-2组成，且在缓冲仓上设有加料气源1-2。
所述测试气源1-1上设有阀门2-1和流量计3-1。
所述直管式下行床由3根2米长的有机玻璃通过法兰8-2、8-3连接而成，每根有机玻璃管上分别设有5组对射式开关和5对气体介质进出口。
以下结合附图将利用本发明装置进行烟草在下行床中运动特性的检测方法描述如下：
参见图1：首先连接好试验装置，考察烟丝从下行床顶端下落6米高的位置，取这一下落高度作为研究对象，考察烟丝快速下落过程中在不同位置处的的停留时间。将气体出口管道（4-1）连接到下行床气体介质进口（11-1）的位置，打开下行床气体介质出口（12-15）并关闭下行床中其他位置的进气口与出气口，气体出口管道（4-2）与加料单元中的缓冲仓（7）相连接，数据线（16）分别于与对射式光电开关（9-1、9-15）相连接，打开数据采集处理系统（17），开始进行试验。
打开测试气源（1-1），调节气源阀门（2-1），并观察流量计（3-1）使气体流量达到试验要求。称取1g烟丝放入储料仓（5），打开加料气源（1-2），调节气源阀门（2-2），并立即打开球阀（6-2），观察流量计（3-2）数值稳定后，打开球阀（6-1），烟丝从储料仓流出，经过落料缓冲区（7）进入下行床（10）。
当烟丝下落到对射式光电开关（9-1）时，对射式光电开关被挡住，这时会产生一个开关信号，开始计时，当烟丝下落到对射式光电开关（9-15）所在的横截面时，光电开关探测到烟丝经过会产生一个开关信号，结束计时，然后把时间通过数据采集处理系统显示出来。
考察烟丝在不同气体介质流量、不同下落高度条件下在下行床中的停留时间，只需改变数据线（16）与下行床相应高度处对射式光电开关的连接位置，并打开相应高度处气体介质进气口与出气口即可。
通过以上试验可以得出不同试验条件下烟丝在下行床中停留时间，由下降高度和停留时间我们可以估算出在某一高度的下落速度，通过数据处理和拟合，最后可以得到烟丝在下行床中的运动方程。

Claims (4)

1. 一种烟草在下行床中运动特性的检测装置，包括下行床主体单元和设在下行床主体单元上、下端的加料单元、出料单元，其特征在于：该检测装置还包括一测试气源和数据采集与处理单元；
所述下行床主体单元包括一直管式下行床，沿该直管式下行床等距设有若干个气体介质进口、气体介质出口以及若干组对应设置的对射式光电开关，
所述测试气源通过进气管道与下行床的其中一个气体介质进口连接，
所述数据采集与处理单元通过数据线与对射式光电开关相连接。
2.根据权利要求1所述的烟草在下行床中运动特性的检测装置，其特征在于：加料单元由储料仓、缓冲仓以及设置在缓冲仓上下位置的两个球阀组成，且在缓冲仓上设有加料气源。
3.根据权利要求1所述的烟草在下行床中运动特性的检测装置，其特征在于：所述测试气源上设有阀门和流量计。
4.根据权利要求1所述的烟草在下行床中运动特性的检测装置，其特征在于：所述直管式下行床由3根2米长的有机玻璃通过法兰连接而成，每根有机玻璃管上分别设有5组对射式开关和5对气体介质进出口。
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