CN109489577A - 料品储量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种料品储量检测装置，包括：具有用于储存物料的储料件；用于检测储料件中的物料的储量的检测组件，检测组件能够接受未被物料遮挡的光照，当储料件中的物料的储量发生变化时，物料遮挡的光照面积发生变化，以使照射到检测组件上的光照面积发生变化，根据检测组件接受到的光照面积检测物料的储量。本发明解决了现有技术中的料品储量检测的可靠性差的问题。

Description

料品储量检测装置

技术领域

本发明涉及调料机技术领域，具体而言，涉及一种料品储量检测装置。

背景技术

在自动下料的调料机中，料瓶中的料品的储量会逐渐减少，当其储量低于一定量的时候需要补充物料，而目前对于料品的储量的检测通常比较粗糙，测量精度和可靠性较差，并且有的检测方式还会对料瓶中的料品造成污染，影响后续成品的质量。特别是固体调料检测时，由于调料顶部会形成不规则的曲面，会影响检测精度。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种料品储量检测装置，以解决现有技术中的料品储量检测的可靠性差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种料品储量检测装置，包括：具有用于储存物料的储料件；用于检测储料件中的物料的储量的检测组件，检测组件能够接受未被物料遮挡的光照，当储料件中的物料的储量发生变化时，物料遮挡的光照面积发生变化，以使照射到检测组件上的光照面积发生变化，根据检测组件接受到的光照面积检测物料的储量。

进一步地，储料件的至少部分侧壁具有透明结构，检测组件设置在具有透明结构的侧壁的外侧。

进一步地，料品储量检测装置还包括隔板，隔板的至少一部分为透明部，隔板位于储料件内并与储料件的侧壁共同围成容纳区域，检测组件的至少一部分设置在容纳区域内。

进一步地，透明结构沿储料件的高度方向延伸。

进一步地，检测组件包括：至少一个光检测器，光检测器设置在储料件的侧壁上或靠近侧壁的位置，且能够接收光照并将光照转化为传输信号；转换电路，转换电路与光检测器连接，以接收传输信号，并将传输信号转化为物料的储量。

进一步地，转换电路的计算公式为：s＝f(x)；h＝s/d；m＝D*(AVE(h)+y)*ρ；其中，x为转换电路的参数值，s为光检测器被物料遮挡的等效面积，单位为平方米，d为光检测器沿储料件周向的长度，单位为米，h为光检测器被遮挡的部分的高度，单位为米，D为储料件的底面积，单位为平方米，y为光检测器与储料件在高度方向的差值，单位为米，ρ为物料的密度，单位为千克每立方米，AVE表示当光检测器为多个时取各光检测器的h的算术平均值，m为物料的质量，单位为千克。

进一步地，光检测器为光电效应板。

进一步地，光检测器包括：板状件，板状件立置；多个光敏元件，光敏元件排列在板状件上，以接收光照。

进一步地，检测组件还包括至少一个光源，光源与光检测器成对设置，且光源和光检测器相对于储料件的侧壁相对设置。

进一步地，检测组件还包括：至少一个光源，光源设置在光检测器上，以使光检测器能够发出光照；反射件，反射件与光检测器相对设置，且反射件能够将由光源发出的光照的至少一部分反射回光检测器上。

进一步地，光检测器31和反射件33均设置有至少两个且一一对应，光检测器31沿储料件10的周向设置。

进一步地，检测组件还包括至少一个光源，光源能够沿储料件的径向发出光照，光检测器沿储料件的周向设置，当光源为一个时，光源沿储料件的轴向延伸，当光源为多个时，光源沿储料件的轴向排列。

进一步地，光检测器为多个，各光检测器沿储料件的侧壁均匀排布。

进一步地，料品储量检测装置还包括透明罩，透明罩罩设在光源外，以将光源与物料分隔。

进一步地，料品储量检测装置还包括遮光罩，遮光罩设置在光检测器的外侧。

应用本发明的技术方案，通过设置能够感应光照的检测组件，利用光电效应的原理，随着储料件中的物料储量的变化，物料遮挡的光照面积也发生变化，从而使得检测组件接收到的光照面积变化，当物料的储量减少时，物料遮挡的光照面积减少，照射到检测组件上的光照面积增多，通过检测组件进行相应的转换从而得到物料的储量。上述设置方式能够准确测量物料的储量，即使物料的储量发生微小的变化也能够精确测量，从而保证了物料储量检测的准确性和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例一的料品储量检测装置的结构示意图；

图2示出了图1的主视图；

图3示出了图1中的料品储量检测装置的光检测器和遮光罩的结构示意图；

图4示出了图1中的料品储量检测装置的检测原理图；

图5示出了图4的侧视图；

图6示出了利用环境光的料品储量检测装置的结构示意图；

图7示出了固体物料形成不规则的3D曲面的结构示意图；

图8示出了图7的等效情况的结构示意图；

图9示出了图1中的料品储量检测装置设置有多个光检测器的结构示意图；

图10示出了图9的俯视图；

图11示出了本发明的实施例二的光检测器的结构示意图；

图12示出了本发明的实施例三的料品储量检测装置的结构示意图；

图13示出了本发明的实施例四的料品储量检测装置的俯视图；

图14示出了图4中的料品储量检测装置的光检测件设置在储料件内时的结构示意图；

图15示出了图6中的料品储量检测装置的光检测件设置在储料件内时的结构示意图；以及

图16示出了图12中的料品储量检测装置的光检测件设置在储料件内时的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、储料件；20、物料；30、检测组件；31、光检测器；311、板状件；312、光敏元件；32、光源；33、反射件；40、遮光罩；50、壳体；60、隔板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中的料品储量检测的可靠性差的问题，本发明提供了一种料品储量检测装置。

实施例一

如图1和图4所示的一种料品储量检测装置，包括用于储存物料的储料件10和用于检测储料件10中的物料20的储量的检测组件30，检测组件30能够接受未被物料20遮挡的光照，当储料件10中的物料20的储量发生变化时，物料20遮挡的光照面积发生变化，以使照射到检测组件30上的光照面积发生变化，根据检测组件30接受到的光照面积检测物料20的储量。

本实施例通过设置能够感应光照的检测组件30，利用光电效应的原理，随着储料件10中的物料20储量的变化，物料20遮挡的光照面积也发生变化，从而使得检测组件30接收到的光照面积变化，当物料20的储量减少时，物料20遮挡的光照面积减少，照射到检测组件30上的光照面积增多，通过检测组件30进行相应的转换从而得到物料20的储量。上述设置方式能够准确测量物料20的储量，即使物料20的储量发生微小的变化也能够精确测量，从而保证了物料20储量检测的准确性和可靠性。

在本实施例中，储料件10的至少部分侧壁具有透明结构，检测组件30设置在具有透明结构的侧壁的外侧。这样，检测组件30不会与物料20发生任何接触，即实现了无接触的无损检测。

可选地，透明结构沿储料件10的高度方向延伸。由于物料20在储料件10中一般是向下堆叠的，因而将透明结构竖直设置，并且优选地，透明结构覆盖储料件10容纳物料20的容纳区域的所有高度，相应地，检测组件30也覆盖容纳区域的所有高度，从而使得检测组件30能够检测到物料20储量的所有变化。

如图1和图2所示，储料件10为立置的柱形料瓶，且柱形料瓶的所有侧壁的所有部分均具有透明结构。当然，储料件10也可以是其他形状或者其他放置方式。

在本实施例中，检测组件30包括至少一个光检测器31和转换电路，光检测器31设置在储料件10的侧壁上或靠近侧壁的位置，且能够接收光照并将光照转化为传输信号；转换电路与光检测器31连接，以接收传输信号，并将传输信号转化为物料20的储量。光检测器31为光电效应板，光电效应板一般为金属板，其立置且贴合在储料件10的侧壁的外侧，光电效应板的高度不小于容纳区域的高度，其宽度可以根据需要进行调整，光电效应板用于接收光照并将根据光照面积得到或产生的传输信号即电流输送给转换电路，转换电路负责接收传输信号，并将传输信号进行处理从而得到物料20的储量。光电效应板得到的光照面积是与物料20的储量负相关的，也就是说，如图4和图5所示，物料20的储量越多，物料20遮挡透明结构的部分越多，光电效应板得到的光照面积越少。

当然，也可以将检测组件30的一部分或全部设置在储料件10内，此时由于检测组件30在储料瓶内，因而储料件10的侧壁可以设置成不透明的。例如在如图14所示的实施例中，料品储量检测装置还包括隔板60，隔板60的至少一部分为透明部，隔板60位于储料件10内并与储料件10的侧壁共同围成容纳区域，检测组件30的至少一部分设置在容纳区域内。通过设置隔板60，并且隔板60与储料件10的内壁共同包围光检测器31，从而使得光检测器31与储料件10内的物料分隔，避免光检测器31对物料的污染，隔板60可以设置成整个均是透明设置的，当然，也可以仅将隔板60上与光检测器31对应的部分设置成透明的，无论隔板60如何设置只需要保证光检测器31与物料分隔，同时保证光照能够穿过隔板60即可。

如图7和图8所示，固体物料20在储料件10中存放时，并不会由于重力的作用形成一个水平的界面而是形成一个截面类似正态分布曲线的不规则的三维曲面，从而使得光检测器31得到的光照面积也是不规则的。对于该种情况，可以通过转换电路中特定的算法，把不规则的光照面积转换成等效面积。在这种情形下，为了避免采用一个光电效应板产生的精度问题，可以采用多个光电效应板设置在储料件10的四周，利用多个光电效应板对储料件10内的物料20进行多个角度的检测，再使用求平均值的方法来提高检测的精度。

具体地，转换电路的计算公式为：

s＝f(x)；

h＝s/d；

m＝D*(AVE(h)+y)*ρ；

其中，x为转换电路的参数值，s为光检测器31被物料20遮挡的等效面积，单位为平方米，d为光检测器31沿储料件10周向的长度，单位为米，h为光检测器31被遮挡的部分的高度，单位为米，D为储料件10的底面积，单位为平方米，y为光检测器31与储料件10在高度方向的差值，单位为米，ρ为物料20的密度，单位为千克每立方米，AVE表示当光检测器31为多个时取各光检测器31的h的算术平均值，m为物料20的质量，单位为千克。

需要说明的是，上述公式中的s＝f(x)是由实际选用的光检测器31决定的，本实施例的光检测器31为光电效应板，因而x为电流值。电流值x与等效面积s之间有一个唯一确定的关系，该关系需要根据光纤效应板的材料，大小等参数实际确定。

在本实施例中，储料件10的顶部具有开口，开口处盖设有盖体，以方便从储料件10的上方添加物料。

如图4所示，检测组件30还包括至少一个光源32，光源32与光检测器31成对设置，且光源32和光检测器31相对于储料件10的侧壁相对设置，如图9和图10所示，当光检测器31为多个时，光源32也设置有多个且与光检测器31一一对应，以保证光源32发出的光照能够照射到光检测器31上。

为了避免非垂直于光电效应板的方向受光，料品储量检测装置还包括遮光罩40，如图3所示，遮光罩40设置在光检测器31的外侧，以避免环境光和其它方向的光线的射入对检测精度造成影响。

本实施例是单独设置有光源32，也可以利用环境光。利用光源32时，料品储量检测装置还包括壳体50，壳体50设置在储料件10外部，并将储料件10、检测组件30和遮光罩40全部容纳在壳体50内，以隔绝环境光，如图4所示。利用环境光时，要注意使得环境光能够照射到透明结构的所有高度处，从而保证检测的可靠性，如图6所示。当利用环境光时，也可以将光检测器31设置在储料件10内，如图15所示。

优选地，光源32发出的光照为平行光，且光照沿出水平方向发出照射在光检测器31或者物料20上，以保证检测的精度。

需要说明的是，本实施例的料品储量检测装置优选于检测不透明物料20，物料20可以是固体也可以是液体。当然，实施例的料品储量检测装置也可以用于检测不完全透明的物料20。

实施例二

以实施例一的区别在于，光检测器31并非是光电效应板。

如图11所示，光检测器31包括板状件311和多个光敏元件312，板状件311立置，光敏元件312排列在板状件311上，以接收光照。

本实施例利用光敏元件312的特性，在板状件311上密集排列有多个光敏元件312，且光敏元件312铺满板状件311的一面，该面也是接受光照的一面，当光照照射到光检测器31上时，部分光敏元件312得到光照，另一部分光敏元件312没有得到光照，通过转换电路计算得到未接收到光照的光敏元件312的数量即可得到板状件311被遮挡部分的面积，在经过进一步计算即可得到物料20的储量。

实施例三

与实施例一的不同在于，检测组件30的设置方式不同。

如图12所示，光源32设置在光检测器31上，以使光检测器31能够发出光照；检测组件30还包括反射件33即反射板，反射件33与光检测器31相对设置，且反射件33能够将由光源32发出的光照的至少一部分反射回光检测器31上。储料件10中的物料20会遮挡部分光照，使得光源32发出的部分光无法到达反射件33，光检测器31的一部分也就无法接收到光照，从而使得光检测器31的检测到的光照面积随物料20的储量发生相应的变化。当然，也可以将光检测器31设置在储料件10内，如图16所示，此时，储料件10的侧壁可以设置成不透明的。

可选地，光检测器31和反射件33可以设置有一组，也可以设置有多组。本实施例中的光检测器31和反射件33均设置有至少两个且一一对应，光检测器31并沿储料件10的周向设置，从而对物料进行多个角度的检测。

实施例四

与实施例一的区别在于，检测组件30的设置方式不同。

如图13所示，光源32并未是与光检测器31对应设置的。在储料件10的四周设置有光检测器31，光源32设置在储料件10内且位于储料件10的轴线上，光源32能够沿储料件10的径向向四周发出光照，当光源32为一个时，光源32沿储料件10的轴向延伸，当光源32为多个时，各光源32沿储料件10的轴向排列，从而使得光源32能够向四周发出光照，部分光照被物料20遮挡，部分光照照射到光检测器31上，以检测物料20的储量。

在本实施例中，光检测器31为多个，各光检测器31沿储料件10的侧壁均匀排布，从而使得光源32发出的各个方向光照均能够被光检测器31接收到，以保证检测精度。

在一个未图示的实施例中，光检测器31仅有一个，光检测器31沿储料件10的周向连续设置，从而将储料件10包围起来，以接收光源32发出的各个方向的光照，此时，光源32位于光检测器31所围成的区域内，优选位于储料件10内。

可选地，料品储量检测装置还包括透明罩，透明罩罩设在光源32外，以将光源32与物料20分隔。由于光源32是设置在储料件10内的，为了避免光源32与物料20接触，在储料件10内设置透明罩，将物料20与光源32分隔，以保证料品储量检测装置不会对物料20造成污染。透明罩可以与储料件10分体设置，也可以一体成型。

可选地，也可以按照实施例一或实施例三中的方式，将光检测器31设置在储料件10内，此时，储料件10的侧壁可以设置成不透明的。

在上述的实施例中，若光源32发出的光照不需要经过储料件10即可被光检测器31接收到，那么储料件10的侧壁可以不设置有透明结构，但当料品储量检测装置利用环境光，或者光源32发出的光照需要穿过储料件10才能被光检测器31接收到时，需要在储料件10的侧壁上设置透明结构。

需要说明的是，上述实施例中的多个均指两个或两个以上。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、解决了现有技术中的料品储量检测的可靠性差的问题；

2、料品储量检测装置不与物料接触，实现了无接触的无损检测，避免对物料造成污染；

3、利用光电效应，即使物料的储量发生微小的变化也能够精确测量，从而保证了物料储量检测的准确性和可靠性；

4、针对固体物料界面不规则的情况，设置多个光电效应板检测，再使用求平均值的方法来提高检测的精度。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种料品储量检测装置，其特征在于，包括：

用于储存物料的储料件(10)；

用于检测所述储料件(10)中的物料(20)的储量的检测组件(30)，所述检测组件(30)能够接受透过未被所述物料(20)遮挡的光照，当所述储料件(10)中的物料(20)的储量发生变化时，所述物料(20)遮挡的光照面积发生变化，以使照射到所述检测组件(30)上的光照面积发生变化，根据所述检测组件(30)接受到的光照面积检测所述物料(20)的储量。

2.根据权利要求1所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述储料件(10)的至少部分侧壁具有透明结构，所述检测组件(30)设置在具有所述透明结构的侧壁的外侧。

3.根据权利要求1所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述料品储量检测装置还包括隔板(60)，所述隔板(60)的至少一部分为透明部，所述隔板(60)位于所述储料件(10)内并与所述储料件(10)的侧壁共同围成容纳区域，所述检测组件(30)的至少一部分设置在所述容纳区域内。

4.根据权利要求2所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述透明结构沿所述储料件(10)的高度方向延伸。

5.根据权利要求1所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述检测组件(30)包括：

至少一个光检测器(31)，所述光检测器(31)设置在所述储料件(10)的侧壁上或靠近侧壁的位置，且能够接收所述光照并将所述光照转化为传输信号；

转换电路，所述转换电路与所述光检测器(31)连接，以接收所述传输信号，并将所述传输信号转化为所述物料(20)的储量。

6.根据权利要求5所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述转换电路的计算公式为：

s＝f(x)；

h＝s/d；

m＝D*(AVE(h)+y)*ρ；

其中，x为所述转换电路的参数值，s为所述光检测器(31)被所述物料(20)遮挡的等效面积，单位为平方米，d为所述光检测器(31)沿所述储料件(10)周向的长度，单位为米，h为所述光检测器(31)被遮挡的部分的高度，单位为米，D为所述储料件(10)的底面积，单位为平方米，y为所述光检测器(31)与所述储料件(10)在高度方向的差值，单位为米，ρ为所述物料(20)的密度，单位为千克每立方米，AVE表示当所述光检测器(31)为多个时取各所述光检测器(31)的h的算术平均值，m为所述物料(20)的质量，单位为千克。

7.根据权利要求5所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述光检测器(31)为光电效应板。

8.根据权利要求5所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述光检测器(31)包括：

板状件(311)，所述板状件(311)立置；

多个光敏元件(312)，所述光敏元件(312)排列在所述板状件(311)上，以接收所述光照。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述检测组件(30)还包括至少一个光源(32)，所述光源(32)与所述光检测器(31)成对设置，且所述光源(32)和所述光检测器(31)相对于所述储料件(10)的侧壁相对设置。

10.根据权利要求5至8中任一项所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述检测组件(30)还包括：

至少一个光源(32)，所述光源(32)设置在所述光检测器(31)上，以使所述光检测器(31)能够发出光照；

反射件(33)，所述反射件(33)与所述光检测器(31)相对设置，且所述反射件(33)能够将由所述光源(32)发出的光照的至少一部分反射回所述光检测器(31)上。

11.根据权利要求10所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述光检测器(31)和所述反射件(33)均设置有至少两个且一一对应，所述光检测器(31)沿所述储料件(10)的周向设置。

12.根据权利要求5至8中任一项所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述检测组件(30)还包括至少一个光源(32)，所述光源(32)能够沿所述储料件(10)的径向发出光照，所述光检测器(31)沿所述储料件(10)的周向设置，当所述光源(32)为一个时，所述光源(32)沿所述储料件(10)的轴向延伸，当所述光源(32)为多个时，所述光源(32)沿所述储料件(10)的轴向排列。

13.根据权利要求12所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述光检测器(31)为多个，各所述光检测器(31)沿所述储料件(10)的侧壁均匀排布。

14.根据权利要求12所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述料品储量检测装置还包括透明罩，所述透明罩罩设在所述光源(32)外，以将所述光源(32)与所述物料(20)分隔。

15.根据权利要求5所述的料品储量检测装置，其特征在于，所述料品储量检测装置还包括遮光罩(40)，所述遮光罩(40)设置在所述光检测器(31)的外侧。