CN108426989A - 螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置及监测方法。该监测装置包括：压力监测单元，在螺旋榨油机榨笼的每个滤油区段上设置至少一个压力监测单元；数据采集单元，数据采集单元与多个压力监测单元通信连接；处理显示单元，处理显示单元与数据采集单元通信连接。其优点在于：本发明的装置结构、操作简单，并能即时显示监测结果，本发明的方法能够通过实时监测径向压力分布曲线，并与理论数学模型相比较，依据监测结果，可以通过重新组配榨螺轴结构或调整榨油机运行参数等措施改善榨油机性能，以提高各种不同的螺旋榨油机在压榨不同的油料时的出油率和生产量，延长榨螺轴的使用寿命，降低榨油机的运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及油脂加工装备技术监测领域，更具体地，涉及一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置及监测方法。
背景技术
螺旋榨油机已被广泛应用于从植物油料中榨取油脂。现有螺旋榨油机一般由榨笼及其在内旋转的榨螺轴组成，其中榨笼由榨笼框和榨条组合而成，具有多个滤油区段，在每个区段中榨条分别采用不同厚度的垫片间隔，以形成不同大小的滤油缝隙；榨螺轴由若干螺旋元件和锥套组合而成。当物料沿榨螺轴向前推进时，物料不断地受到压缩或挤压，释出的油脂通过榨笼缝隙流出，榨饼则通过端部的出饼口排出。压榨效果可以通过减小螺旋元件的螺距、或增大螺旋根径、或二者兼而有之来实现。不同组配的榨螺轴结构使榨膛沿纵向具有不同的压力分布，直接影响榨油机的处理量和出油率等性能参数。
在过去，榨螺轴的合理结构大多采用“试错法”并通过大量的试验来确定。如果一种榨螺轴结构在实践中获得了较好的榨取效果，人们就会通过从中获取的经验再进行简单改进，并推广到其他类似的应用场合。事实上，没有哪一种榨螺轴是万能的，由于油料的品种或入榨前预处理工艺的不同，对应的榨螺轴结构也不尽相同。一些不合理的榨螺轴结构不仅影响榨油机的工作性能，而且还会使榨膛内局部压力急剧增加，出现跑渣或冒渣(随油榨出的一些固形物称为油渣，在榨笼上某个局部区域产生过量的油渣称之为跑渣或冒渣)，加剧个别榨螺的过度磨损，以至于不得不过早地对榨油机进行停机检修或榨螺轴重建。现在，为了实现榨螺轴的合理结构，一些数学建模的方法也已相继被开发出来，以取代传统的大量依据经验值的“试错法”。当然，无论哪种方法，任何设计上的改进最终都有赖于榨油机实际运行效果的检验。
现有的验证方法一般是通过肉眼观察榨油机在压榨过程中排油情况的好坏进行核验，或者使榨油机在加工运行过程中突然关机，然后沿整个螺旋轴的长度方向依次提取榨料样本，并检测这些样本的残油含量及其压缩程度，最后再根据这些样本的检测数据进行评价。前者通过肉眼查验的方法自然是很不准确的，后者涉及到不断取样并不断进行分析检测的过程却又非常耗时费力。因此，为改善各种榨螺轴的使用性能，提高榨螺轴的工作效率，降低运行成本，探索一种简便客观的方法来评估榨螺轴的运行效果，使榨螺轴的结构设计与所考虑的应用要求高度吻合就显得尤为必要。
因此，有必要开发一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置及监测方法。
发明内容
本发明提出了一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置及监测方法，其能够通过实时监测径向压力分布曲线，并与理论数学模型相比较，依据监测结果，可以通过重新组配榨螺轴结构或调整榨油机运行参数等措施改善榨油机性能，提高各种不同的螺旋榨油机在压榨不同的油料时的出油率和生产量，延长榨螺轴的使用寿命，降低榨油机的运行成本。
根据本发明的一方面，提出了一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，所述监测装置包括：
压力监测单元，在螺旋榨油机榨笼的每个滤油区段上设置至少一个压力监测单元；
数据采集单元，所述数据采集单元与多个所述压力监测单元通信连接；
处理显示单元，所述处理显示单元与所述数据采集单元通信连接。
优选地，所述监测装置还包括：
报警单元，所述报警单元与所述处理显示单元通信连接。
优选地，所述压力监测单元为压阻式压力传感器或压电式传感器。
优选地，所述数据采集单元为多通道数据采集记录仪、无纸信号记录仪或PLC。
优选地，所述处理显示单元为台式电脑、笔记本电脑或平板电脑。
根据本发明的另一方面，提出了一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测方法，所述监测方法包括：
通过多个压力监测单元实时检测榨膛径向压力信号；
将所述径向压力信号实时传输至数据采集单元；
将所述数据采集单元采集到的所述径向压力信号传输给处理显示单元；
所述径向压力信号通过所述处理显示单元的处理部进行处理后，上传至所述处理显示单元的显示部上；
将处理后的所述径向压力信号与油料压榨的理论径向压力分布范围进行比较，同时显示在所述处理显示单元的显示部上。
优选地，处理后的所述径向压力信号为一条二维曲线。
优选地，所述二维曲线的横坐标为所述压力监测单元的监测点，所述二维曲线的纵坐标为所述径向压力值。
优选地，所述理论径向压力分布范围为相应油料压榨的理论径向压力的数学模型的条带曲线图。
优选地，当处理后的所述径向压力信号超出所述理论径向压力分布范围，报警单元发出警报。
根据本发明的一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置及监测方法，其优点在于：本发明的装置结构、操作简单，并能即时显示监测结果，本发明的方法能够通过实时监测径向压力分布曲线，并与理论数学模型相比较，依据监测结果，可以通过重新组配榨螺轴结构或调整榨油机运行参数等措施改善榨油机性能，以提高各种不同的螺旋榨油机在压榨不同的油料时的出油率和生产量，延长榨螺轴的使用寿命，降低榨油机的运行成本。
本发明的装置及方法具有其它的特性和优点，将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置的示意图。
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测方法的步骤流程图。
图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的实际径向压力与理论径向压力的对比示意图。
附图标记说明：
1、榨笼框；2、高温熔体压力传感器；3、榨条；4、多通道数据采集记录仪；5、处理部；6、显示部；7、榨螺轴；8、榨笼、9、进料口。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提供了一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，该检测装置包括：
压力监测单元，在螺旋榨油机榨笼的每个滤油区段上设置至少一个压力监测单元；
数据采集单元，数据采集单元与多个压力监测单元通信连接；
处理显示单元，处理显示单元与数据采集单元通信连接。
作为优选方案，监测装置还包括：
报警单元，报警单元与处理显示单元通信连接。
其中，报警单元可以为声光报警器、电子蜂鸣器或电子报警器。
其中，处理显示单元包括处理部和显示部。
作为优选方案，处理显示单元为台式电脑、笔记本电脑或平板电脑。
其中，多个压力监测单元沿榨笼长度方向，依次安装在螺旋榨油机榨笼的各个滤油区段上，每个滤油区段至少一个压力监测单元，压力监测单元具有信号转换与放大功能，并与数据采集单元通信连接，通过数据采集单元将采集到的信号实时传输给处理显示单元的处理部，经处理部处理后，将处理后的信号显示在处理显示单元的显示部上，可通过显示部直接观察出现异常的具体部位，指导工作人员对螺旋榨油机的工作状态进行更正，也可以通过报警单元发出警报提醒工作人员对螺旋榨油机的工作状态进行更正。
作为优选方案，压力监测单元为压阻式压力传感器或压电式传感器。
进一步地，优选为压阻式传感器。
作为优选方案，数据采集单元为多通道数据采集记录仪、无纸信号记录仪或PLC。
进一步地，优选为多通道数据采集记录仪。
本发明的装置结构、操作简单，并能即时显示监测结果。
利用上述监测装置，本发明还提供了一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测方法，该监测方法包括：
通过多个压力监测单元实时检测榨膛径向压力信号；
将径向压力信号实时传输至数据采集单元；
将数据采集单元采集到的径向压力信号传输给处理显示单元；
径向压力信号通过处理显示单元的处理部进行处理后，上传至处理显示单元的显示部上；
将处理后的径向压力信号与油料压榨的理论径向压力分布范围进行比较，同时显示在处理显示单元的显示部上。
其中，处理后的径向压力信号为一条二维曲线，即为实测曲线。
作为优选方案，二维曲线的横坐标为压力监测单元的监测点，二维曲线的纵坐标为径向压力值。
其中，理论径向压力分布范围为相应油料压榨的理论径向压力的数学模型的条带曲线图，即为理论曲线。
作为优选方案，当处理后的径向压力信号超出理论径向压力分布范围，报警单元发出警报。
首先螺旋榨油机在压榨取油过程中，实时监测在榨笼沿长度方向的不同部位榨膛内榨料施于榨条上的径向压力，经过处理显示单元的处理部处理后，以压力-榨笼长度二维坐标的曲线图形的形式显示在处理显示单元的显示部上，并与已存储在处理显示单元内的相关理论径向压力的条带曲线进行比较，最后标示出超出理论参考边界的偏差值大小，并根据横坐标显示出对应偏差的具体位置。
本发明的方法能够通过实时监测径向压力分布曲线，并与理论数学模型相比较，依据监测结果，可以通过重新组配榨螺轴结构或调整榨油机运行参数等措施改善榨油机性能，以提高各种不同的螺旋榨油机在压榨不同的油料时的出油率和生产量，延长榨螺轴的使用寿命，降低榨油机的运行成本。
实施例1
图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置的示意图。
如图1所示，图1上部为螺旋榨油机的垂直纵向剖截面图，其榨笼8具有五个不同的滤油区段，每段榨条3分别用不同厚度的垫片间隔，形成不同大小的滤油缝隙，其中，榨螺轴7由螺旋、锥套和心轴等组合而成。
本实施例中的一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，包括：
压力监测单元，在螺旋榨油机榨笼8的每个滤油区段上设置至少一个压力监测单元；
数据采集单元，数据采集单元与多个压力监测单元通信连接；
处理显示单元，处理显示单元与数据采集单元通信连接。
进一步地，监测装置还包括：
报警单元，报警单元与处理显示单元通信连接。
本实施例中，报警单元采用声光报警器。
其中，处理显示单元包括处理部5和显示部6。
本实施例中，处理显示单元采用台式电脑。
本实施例中，压力监测单元采用高温熔体压力传感器2(属于压阻式传感器的一种)，数据采集单元采用多通道数据采集记录仪4。
其中，沿榨笼8长度方向(从进料口9到出饼口)，在榨笼8的每一个滤油区段上安装两个高温熔体压力传感器2，高温熔体压力传感器2安装在榨笼8中榨条3的中间部位，每一个滤油区段中榨条3两两相互并列支撑在榨笼框1的榨笼8板上，以形成简支梁机构。
高温熔体压力传感器2具有信号转换与放大功能，并与多通道数据采集仪4通信连接，多通道数据采集仪4与台式电脑相连，台式电脑的处理部5与显示部6电连接，同时，显示部6与报警单元通讯连接。
本实施例中，报警单元选用声光报警器。
图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的一种螺旋榨油机榨螺轴7压榨性能的监测方法的步骤流程图。
如图2所示，利用上述的监测装置，本实施例的一种螺旋榨油机榨螺轴7压榨性能的监测方法，包括：
通过多个压力监测单元实时检测榨膛径向压力信号；
将径向压力信号实时传输至数据采集单元；
将数据采集单元采集到的径向压力信号传输给处理显示单元；
径向压力信号通过处理显示单元的处理部5进行处理后，上传至处理显示单元的显示部6上；
将处理后的径向压力信号与油料压榨的理论径向压力分布范围进行比较，同时显示在处理显示单元的显示部6上。
进一步地，当处理后的径向压力信号超出理论径向压力分布范围，报警单元发出警报。
其中，压力监测单元采用高温熔体压力传感器2，数据采集单元采用多通道数据采集仪4，处理显示单元采用台式电脑，报警单元采用声光报警器。
图3示出了根据本发明的一个示例性实施例的实际径向压力与理论径向压力的对比示意图。
如图3所示，螺旋榨油机在压榨运行时，高温熔体压力传感器2将检测到的榨膛径向压力信号实时传输给多通道数据采集仪4，再通过多通道数据采集仪4将采集到的信号实时传输给台式电脑，经处理部5处理后，将所测的径向压力值以一条二维曲线的形式实时显示在与之相连的显示部6上，其纵坐标为径向压力值，横坐标为榨笼8长度的监测位置。
在该坐标系中同时还显示有表示相应油料压榨的理论径向压力的数学模型的条带曲线图。在螺旋榨油机的所有其它特征参数保持不变的情况下，作用在榨条3上的径向压力也是反映榨油机局部出油率的重要因素。
将二维曲线(实测的径向压力分布曲线)与理论径向压力分布范围(理论数学模型)相比较，一旦实测曲线超出理论曲线边界则启动声光报警器报警，也可通过显示部6直接观察出现偏差的准确位置和偏离值大小。这样可以通过采取重新组配榨螺轴7结构或调整榨油机运行参数等措施迅速和有效地加以解决。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。
Claims (10)
1.一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：
压力监测单元，在螺旋榨油机榨笼的每个滤油区段上设置至少一个压力监测单元；
数据采集单元，所述数据采集单元与多个所述压力监测单元通信连接；
处理显示单元，所述处理显示单元与所述数据采集单元通信连接。
2.根据权利要求1所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，其中，所述监测装置还包括：
报警单元，所述报警单元与所述处理显示单元通信连接。
3.根据权利要求1所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，其中，所述压力监测单元为压阻式压力传感器或压电式传感器。
4.根据权利要求1所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，其中，所述数据采集单元为多通道数据采集记录仪、无纸信号记录仪或PLC。
5.根据权利要求1所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，其中，所述处理显示单元为台式电脑、笔记本电脑或平板电脑。
6.一种螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测方法，利用权利要求1-5中任意一项所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测装置，包括：
通过多个压力监测单元实时检测榨膛径向压力信号；
将所述径向压力信号实时传输至数据采集单元；
将所述数据采集单元采集到的所述径向压力信号传输给处理显示单元；
所述径向压力信号通过所述处理显示单元的处理部进行处理后，上传至所述处理显示单元的显示部上；
将处理后的所述径向压力信号与油料压榨的理论径向压力分布范围进行比较，同时显示在所述处理显示单元的显示部上。
7.根据权利要求6所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测方法，其中，处理后的所述径向压力信号为一条二维曲线。
8.根据权利要求7所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测方法，其中，所述二维曲线的横坐标为所述压力监测单元的监测点，所述二维曲线的纵坐标为所述径向压力值。
9.根据权利要求6所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测方法，其中，所述理论径向压力分布范围为相应油料压榨的理论径向压力的数学模型的条带曲线图。
10.根据权利要求6所述的螺旋榨油机榨螺轴压榨性能的监测方法，其中，当处理后的所述径向压力信号超出所述理论径向压力分布范围，报警单元发出警报。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180821 |