CN107831137A - 固体物料的近红外分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种固体物料的近红外分析系统及方法，所述近红外分析系统包括近红外分析仪；粉碎设备，所述粉碎设备用于将所述固体物料粉碎，并输送到搅拌设备；控温设备，所述控温设备用于将所述粉碎设备内的温度T，防止水分冷凝；搅拌设备，所述搅拌设备用于混合粉碎设备输送来的粉末状物料；第一阀，所述第一阀设置在所述搅拌设备的出口；检测室，所述检测室用于容纳所述搅拌设备输送来的粉末状物料，所述近红外分析仪检测所述检测室内的粉末状物料的参数；所述参数包括干基蛋白B1；第二阀，所述第二阀设置在所述检测室的出口。本发明具有检测准确等优点。
Description
技术领域
本发明涉及固体物料分析，特别涉及物体物料的近红外分析系统及方法。
背景技术
在粮食饲料等的智能化自动化生产过程中，在线近红外系统对粮食饲料等不均匀的固体物料进行测量时，一般会加装预处理系统，对待测物料进行粉碎均质化处理，获得稳定的检测结果，有利于进行闭环控制。该系统存在以下问题：
1.物料在粉碎均质化过程中会发热，导致物料升温，水分散失。物料升温造成近红外检测结果准确度下降，水分散失则表示所测量的水分结果只能代表所测量均质化后物料的水分值，而不能反映预处理前物料真实的水分值，进而影响关键闭环控制指标蛋白成分的检测结果。
2.散失的水气在测量通道内冷凝，与物料粉末混合，产生糊状物，附着在预处理设备内壁上，难以清理且容易堵塞管道，造成设备故障。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种检测准确的固体物料的近红外分析系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种固体物料的近红外分析系统，所述近红外分析系统包括近红外分析仪；所述近红外分析系统进一步包括：
粉碎设备，所述粉碎设备用于将所述固体物料粉碎，并输送到搅拌设备；
控温设备，所述控温设备用于将所述粉碎设备内的温度T，防止水分冷凝；
搅拌设备，所述搅拌设备用于混合粉碎设备输送来的粉末状物料；
第一阀，所述第一阀设置在所述搅拌设备的出口；
检测室，所述检测室用于容纳所述搅拌设备输送来的粉末状物料，所述近红外分析仪检测所述检测室内的粉末状物料的参数；所述参数包括干基蛋白B1；
第二阀，所述第二阀设置在所述检测室的出口。
本发明的目的还在于提供了一种检测准确的固体物料的近红外分析方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
固体物料的近红外分析方法，所述固体物料的近红外分析方法包括以下步骤：
(A1)取样的固体物料进入粉碎设备，输出的粉末状物料送搅拌设备；
所述粉碎设备被控温，防止所述粉碎设备内的水分冷凝；
(A2)搅拌设备混匀粉末状物料，直至所述取样的固体物料经过经粉碎后进入搅拌设备内；
(A3)混匀后的粉末状物料进入检测室内，近红外分析仪检测粉末状物料的参数，所述参数包括干基蛋白B1。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.解决了粉碎物料后产生的水汽造成内部形成糊状物料的问题以及水分波动的问题，控制物料水分的范围；
2.解决粉碎过程中造成的粉碎设备发热量大的问题；
3.解决了由于水分散失造成的蛋白测量结果不准确的问题，从而提高了检测的准确度。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例的固体物料的近红外分析系统的结构简图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1示意性地给出了本发明实施例的固体物料的近红外分析系统的结构简图，如图1所示，所述近红外分析系统包括：
近红外分析仪；近红外分析仪是本领域的现有技术，在此不再赘述；
粉碎设备，如机械式粉碎机，所述粉碎设备用于将所述固体物料粉碎，并输送到搅拌设备；
控温设备，如采用循环水的水冷装置，所述控温设备用于将所述粉碎设备内的温度T，如35℃≤T≤45℃，从而防止粉碎过程中产生的水分冷凝；
搅拌设备，所述搅拌设备用于混合粉碎设备输送来的粉末状物料；
第一阀，所述第一阀设置在所述搅拌设备的出口；
检测室，所述检测室用于容纳所述搅拌设备输送来的粉末状物料，所述近红外分析仪检测所述检测室内的粉末状物料的参数；所述参数包括干基蛋白B1；
第二阀，所述第二阀设置在所述检测室的出口。
为了进一步提高检测的准确度，进一步地，所述近红外分析系统进一步包括：
水分检测仪，所述水分检测仪分析未粉碎的固体物料，获得水分含量A2。
为了补偿测得的干基蛋白值以提高检测准确度，进一步地，所述近红外分析系统进一步包括：
处理单元，如电路或软件，所述处理单元根据水分含量A1、A2以及干基蛋白B1获得所述固体物料的真实蛋白所述参数还包括水分含量A1。
为了清理各设备中残留的水分及物料，进一步地，所述近红外分析系统进一步包括：
气源，所述气源提供的气体的压力大于0.1MPa；
管道，所述管道的一端连通所述气源，另一端适于将气体送往所述粉碎设备内。
本发明实施例的固体物料的近红外分析方法，也即上述近红外分析系统的工作过程，所述固体物料的近红外分析方法包括以下步骤：
(A1)取样的固体物料进入粉碎设备，输出的粉末状物料送搅拌设备；
所述粉碎设备被控温，防止所述粉碎设备内的水分冷凝；
(A2)搅拌设备混匀粉末状物料，直至所述取样的固体物料经过经粉碎后进入搅拌设备内；
(A3)混匀后的粉末状物料进入检测室内，近红外分析仪检测粉末状物料的参数，所述参数包括干基蛋白B1。
为了清理各设备中残留的水分及物料，进一步地，所述固体物料的近红外分析方法包括以下步骤：
(A4)气源提供的压力大于0.1MPa的气体吹扫所述粉碎设备、搅拌设备、检测室内部。
为了补偿测得的干基蛋白值以提高检测准确度，进一步地，在步骤(A3)中，处理单元根据水分含量A1、A2以及干基蛋白B1获得所述固体物料的真实蛋白所述参数还包括水分含量A1，A2为水分检测仪获得的未粉碎的固体物料的水分含量。
实施例2：
根据本发明实施例1的近红外分析系统在大豆检测中的应用例。
在该应用例中，气体提供的洁净气体事先经过除油、除水处理，气体压力为0.5MPa；粉碎设备、搅拌设备、检测室之间通过管道连通，且通过阀门控制通断；温控设备具体为：在粉碎设备的外壁制作附着壳体，壳体内通循环水，通过调整循环水的温度，使得粉碎设备内的温度控制在35℃到45℃之间，防止粉碎设备内出现冷凝水；近红外分析仪获得水分含量A1及干基蛋白B1；单独配置的水分检测仪直接获得未粉碎的大豆的水分含量A2，无需预处理。
Claims (10)
1.一种固体物料的近红外分析系统，所述近红外分析系统包括近红外分析仪；其特征在于：所述近红外分析系统进一步包括：
粉碎设备，所述粉碎设备用于将所述固体物料粉碎，并输送到搅拌设备；
控温设备，所述控温设备用于将所述粉碎设备内的温度T，防止水分冷凝；
搅拌设备，所述搅拌设备用于混合粉碎设备输送来的粉末状物料；
第一阀，所述第一阀设置在所述搅拌设备的出口；
检测室，所述检测室用于容纳所述搅拌设备输送来的粉末状物料，所述近红外分析仪检测所述检测室内的粉末状物料的参数；所述参数包括干基蛋白B1；
第二阀，所述第二阀设置在所述检测室的出口。
2.根据权利要求1所述的近红外分析系统，其特征在于：所述近红外分析系统进一步包括：
水分检测仪，所述水分检测仪分析未粉碎的固体物料，获得水分含量A2。
3.根据权利要求2所述的近红外分析系统，其特征在于：所述近红外分析系统进一步包括：
处理单元，所述处理单元根据水分含量A1、A2以及干基蛋白B1获得所述固体物料的真实蛋白所述参数还包括水分含量A1。
4.根据权利要求1所述的近红外分析系统，其特征在于：所述制冷设备采用水冷方式，并附着在所述粉碎设备的外壁。
5.根据权利要求1所述的近红外分析系统，其特征在于：所述近红外分析系统进一步包括：
气源，所述气源提供的气体的压力大于0.1MPa；
管道，所述管道的一端连通所述气源，另一端适于将气体送往所述粉碎设备内。
6.根据权利要求1所述的近红外分析系统，其特征在于：所述固体物料是颗粒状。
7.根据权利要求1所述的近红外分析系统，其特征在于：所述温度T的范围为35℃≤T≤45℃。
8.固体物料的近红外分析方法，所述固体物料的近红外分析方法包括以下步骤：
(A1)取样的固体物料进入粉碎设备，输出的粉末状物料送搅拌设备；
所述粉碎设备被控温，防止所述粉碎设备内的水分冷凝；
(A2)搅拌设备混匀粉末状物料，直至所述取样的固体物料经过经粉碎后进入搅拌设备内；
(A3)混匀后的粉末状物料进入检测室内，近红外分析仪检测粉末状物料的参数，所述参数包括干基蛋白B1。
9.根据权利要求1所述的近红外分析方法，其特征在于：所述固体物料的近红外分析方法包括以下步骤：
(A4)气源提供的压力大于0.1MPa的气体吹扫所述粉碎设备、搅拌设备、检测室内部。
10.根据权利要求1所述的近红外分析方法，其特征在于：在步骤(A3)中，处理单元根据水分含量A1、A2以及干基蛋白B1获得所述固体物料的真实蛋白所述参数还包括水分含量A1，A2为水分检测仪获得的未粉碎的固体物料的水分含量。
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