CN110132788A - 一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统 - Google Patents

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孙淼
吴晓松
计敏
吴浩
朱震
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张龙
刘勇
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Abstract

本发明涉及一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统，包括：保护气进气口、内称重模块、称重保护室、内称重支杆、烘干室、旋转盘、样品盘、旋转轴、上下位检测器、旋转升降台、工位检测器、内称重托盘、外称重托盘、外称重支杆、外称重模块和模块支架。实现多样品烘干后的自动称重、样品质量的存贮、记录，以及样品烘干前质量及空盘质量的存贮、记录。

Description

一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统
技术领域
本发明涉及一种自动称重系统，尤其涉及一种用于烟草水分快速检测装置的多样品自动称重系统。
技术背景
在烟草的初加工、卷烟制丝加工和烟叶及其制品存储保管等一系列环节中，烟草需要有不同的含水量与之相适应，才能达到加工的目的，保证加工质量。在加工过程中烟草中水分含量的多少，不但直接影响其弹性、韧性、填充性和燃烧性等物理特征，而且还直接影响其颜色、香气、吸味等外观和内在质量，同时也影响烟草内部的生物化学变化，如各种酶的活动、内含物质的分解转化等。因此，在卷烟生产的各个环节中，必须严格检测并控制烟草水分含量以保证其加工质量。
目前，国内烟草行业主要采用烘箱法(GB/T 22838.8-2009)对烟草及其烟草制品水分进行检测。烘箱法检测烟草及烟草制品的水分方法的原理是将烟草研磨成一定粒度的烟末，在一定条件下烘干样品，由烘干前后质量差求出试样的水分含量。烘箱法以其操作简单、实用的特点，已被烟草行业广泛采用。但是烘箱法测定烟草水分需要在100±2℃下烘干2h，样品烘干前后的质量需要人工检测，工作量大，检测结果受人为因素影响比较大。因此，行业需要一种烟草水分快速检测装置。
使用烟草水分快速检测装置检测烟草水分，可以迅速方便、快捷地获得烟草的水分含量。为了满足烟草样品快速检测的要求，快速水分仪检测装置必须在高温条件下运行，为了避免高温对实验人员可能造成的伤害，减少实验人员的工作量，提高检测效率，烟草水分快速检测装置对烘干后样品的称重必须由检测装置自动完成；同时，在实际检测时，需要检测的样品量比较大，单个样品检测的方式不仅无法体现快速检测方法对标准烘箱法的检测速度优势，也无法满足生产的实际需要。为了提高烟草水分快速检测装置的检测速度，装置必须采用多样品同时检测的方式；因此，如何实现多样品烘干后的自动称重，成为烟草水分快速检测亟待解决的问题。
发明内容
本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统，实现多样品烘干后的自动称重、样品质量的存贮、记录，以及样品烘干前质量及空盘质量的存贮、记录。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统，包括保护气进气口、内称重模块、称重保护室、内称重支杆、烘干室、旋转盘、样品盘、旋转轴、上下位检测器、旋转升降台、工位检测器、内称重托盘、外称重托盘、外称重支杆、外称重模块和模块支架组成。所述外称重模块位于烘干室外，固定在模块支架上，其上部设有外称重托盘，并通过外称重支杆将力作用于外称重模块上；所述模块支架位于称重传感器保护室外侧；所述旋转轴位于烘干室中轴位并穿过烘干室，其上端在烘干室外并与旋转升降台连接，下端在烘干室内与旋转盘连接；所述工位检测器位于旋转升降台和烘干室之间，并与旋转轴同轴；所述上下位检测器位于旋转轴侧边，并安装在烘干室上方；所述样品盘位于旋转盘上，其下部设有内称重托盘，内称重托盘与内称重模块通过内称重支杆相连；所述内称重支杆采用绝热材料制成；所述内称重模块位于称重传感器保护室内，保护内称重模块不受外部干扰，同时，在称重传感器保护室上设有保护气路，保证内称重模块在正常工作温度。
本发明的多样品自动称重系统的工作过程如下：
(1)在烘干室在已达到设定条件的情况下，利用外称重模块、外称重支杆以及外称重托盘完成样品盘质量以及样品初始质量的检测；
(2)在控制界面上选择一定的工位，此时，旋转盘处于高位，由旋转升降台做旋转运动带动旋转轴及旋转盘旋转，转动由工位检测器检测并控制，直至旋转盘旋转至对应的盘号；
(3)旋转升降台停止转动，将样品盘连带样品放在旋转盘上，设置烘干时间；
(4)重复上述步骤(1)～步骤(3)，依次放入多个样品同时进行检测；
(5)全部样品放置完成后，旋转升降台带动旋转轴、旋转盘和样品盘在烘干室内匀速转动；
(6)到达设定时间后，工位检测器检测样品盘所在位置，并控制旋转升降台通过旋转轴带动旋转盘转动使到达设定时间的工位旋转到内称重托盘上方，到达位置后，旋转升降台停止旋转运动，开始进行向下运动使样品盘下落到内称重托盘上，并与旋转盘分离，在上下位检测器检测控制下使旋转盘下降至最低点，旋转升降台停止向下运动；
(7)内称重模块进行检测样品质量；并由控制系统自动完成样品含水量的计算；
(8)旋转升降台带动旋转轴、旋转盘向上运动，使样品盘与内称重托盘分离，在上下位检测器检测控制下使旋转盘上升至最高点，到达最高点后旋转升降台停止向上运动，开始旋转运动，同时带动旋转轴、旋转盘和样品盘在烘干室内匀速转动，直到下一个工位达到设定时间，重复以上步骤(5)～(8)，实现10个样品的同时检测，单个样品25分钟即检测完成，同时节省了人工计算，实现了烟草样品含水量高效、快速地检测。
本发明具有如下优点：
(1)多样品同时检测，检测效率高，利用旋转升降台来带动样品盘的旋转、升降，完成多样品的质量依次检测。样品盘可随时置入烘干室。
(2)内部称重传感器与内称重托盘之间设有托盘支杆使之分离，托盘支杆采用绝热材料制成，保护不会通过支杆传递给称重传感器。
(3)称重传感器保护室设有保护气路，保护烘干室的高温气体不会加热称重传感器保护室内的空气，保护称重传感器。
(4)本发明是一种多样品自动称重方法，烘干前后分别采用不同的称重传感器进行质量检测，且两个称重传感器互不干扰，可以同时操作。
附图说明
图1为一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统结构图；
图中序号：1.保护气进气口；2.内称重模块；3.称重传感器保护室；4.内称重支杆；5.烘干室；6.旋转盘；7.样品盘；8.旋转轴；9.上下位检测器；10.旋转升降台；11.工位检测器；12.内称重托盘；13.外称重托盘；14.外称重支杆；15.外称重模块；16.模块支架。
图2为一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统操作流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明的一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统，包括：保护气进气口1、内称重模块2、称重传感器保护室3、内称重支杆4、烘干室5、旋转盘6、样品盘7、旋转轴8、上下位检测器9、旋转升降台10、工位检测器11、内称重托盘12、外称重托盘13、外称重支杆14、外称重模块15和模块支架16组成。所述外称重模块15位于烘干室5外，外称重模块15底部安装在模块支架16上，上端外称重托盘13通过外称重支杆14与外称重模块15连接固定；所述模块支架16位于称重传感器保护室3外侧；所述旋转轴8位于烘干室5中轴位并穿过烘干室5，其上端在烘干室5外并与旋转升降台10连接，下端在烘干室5内与旋转盘6连接；所述工位检测器11位于旋转升降台10和烘干室5之间，并与旋转轴8同轴；所述上下位检测器9位于旋转轴8侧边，并安装在烘干室5上方；所述样品盘7位于旋转盘6上，样品盘7下部设有内称重托盘12，内称重托盘12与内称重模块2通过内称重支杆4相连；所述内称重支杆4采用绝热陶瓷等材料制成；所述内称重模块2位于称重传感器保护室3内，保护内称重模块2不受外部干扰，同时，在称重传感器保护室3上设有保护进气口1，一定流速的常温气体，经由保护进气口1进入称重传感器保护室3，保证烘干室5内的高温气体不能进入称重传感器保护室3，从而保护内称重模块2在正常工作温度。
如图2所示，本发明多样品自动称重方法的主要工作过程如下：(1)在烘干室5在已达到设定条件的情况下，利用外称重模块15、外称重支杆14以及外称重托盘13完成样品盘7质量以及样品初始质量的检测；(2)在控制界面上选择一定的工位，此时，旋转盘6处于高位，由旋转升降台10做旋转运动带动旋转轴8及旋转盘6旋转，转动由工位检测器检测11并控制，直至旋转盘6旋转至对应的盘号；(3)旋转升降台10停止转动，将样品盘7连带样品放在旋转盘6上，在控制界面上设置该工位的烘干时间。重复上述步骤(1)～(3)，可依次放入多个样品同时进行检测；(4)全部样品放置完成后，旋转升降台10带动旋转轴8、旋转盘6和样品盘7在烘干室内匀速转动；(5)到达设定时间后，工位检测器11检测样品盘所在位置，并控制旋转升降台10通过旋转轴8带动旋转盘6转动使到达设定时间的工位旋转到内称重托盘12上方，到达位置后，旋转升降台10停止旋转运动，开始进行向下运动使样品盘7下落到内称重托盘12上，并与旋转盘6分离，在上下位检测器9检测控制下使旋转盘6下降至最低点，旋转升降台10停止向下运动；(6)内称重模块2进行检测样品烘干后的带盘质量M烘，并由控制系统提取样品盘质量M空以及初始的样品带盘的质量M初，软件利用公式含水率的计算公式：W(％)＝100*{(M初-M空)-(M烘-M空)}/(M初-M空),自动完成样品含水量的计算，(7)旋转升降台10带动旋转轴8、旋转盘6向上运动，使样品盘7与内称重托盘12分离，在上下位检测器9检测控制下使旋转盘6上升至最高点，到达最高点后旋转升降台10停止向上运动，开始旋转运动，同时带动旋转轴8、旋转盘6和样品盘7在烘干室内匀速转动，直到下一个工位达到设定时间，重复以上步骤，可以实现10个样品的同时检测，单个样品25分钟即可检测完成，同时节省了人工计算，实现了烟草样品含水量高效、快速地检测。

Claims (1)

1.一种用于烟草快速水分检测的多样品自动称重系统，其特征在于，包括：保护气进气口、内称重模块、称重保护室、内称重支杆、烘干室、旋转盘、样品盘、旋转轴、上下位检测器、旋转升降台、工位检测器、内称重托盘、外称重托盘、外称重支杆、外称重模块和模块支架；所述外称重模块位于烘干室外，固定在模块支架上，其上部设有外称重托盘，并通过外称重支杆将力作用于外称重模块上；所述模块支架位于称重传感器保护室外侧；所述旋转轴位于烘干室中轴位并穿过烘干室，其上端在烘干室外并与旋转升降台连接，下端在烘干室内与旋转盘连接；所述工位检测器位于旋转升降台和烘干室之间，并与旋转轴同轴；所述上下位检测器位于旋转轴侧边，并安装在烘干室上方；所述样品盘位于旋转盘上，样品盘下部设有内称重托盘，内称重托盘与内称重模块通过内称重支杆相连；所述内称重支杆采用绝热材料制成；所述内称重模块位于称重传感器保护室内，保护内称重模块不受外部干扰，同时，在称重传感器保护室上设有保护气路，保证内称重模块在正常工作温度。
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