CN110455585A - 一种食品采样检验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种食品采样检验装置，有效的解决了现有牛奶采样装置不能适应我国以户为单位养殖过程中抽样留底时采样瓶一户一换操作繁琐，自动化程度低的问题；其解决的技术方案包括一个Z型管，Z型管上端横管内设有一个可左右滑动的套筒，套筒内同轴设有一个空心转轴，Z型管上的针头，套筒运动至最右侧后空心转轴可转动，空心转轴转动可使针头将Z形管内液体排出，空心转轴的右端设有一个挡盘，Z型管的下方设有一个转盘，转盘上圆周均布有多个可向上运动并可向下复位的采样瓶，转盘的下方同轴固定有一个棘轮，棘轮的后侧设有一个可左右移动的横板，套筒的左右移动驱动横板的左右移动，横板多个与棘轮配合的棘爪，横板后侧设有一个弧形突起。

Description

一种食品采样检验装置

技术领域

本发明涉及食品采样设备领域，特别是一种食品采样检验装置。

背景技术

食品的采样是鉴定和判别食品是否符合食用最直接有效的方式，食品分为多种类型，不同种类的食品所使用的抽样检测方式也不相同，对于牛奶的采样通常是在灌装装车之前对其进行采样，根据我国现阶段农场特点，奶牛养殖一般以养牛户为单元，因此每家每户每天产奶的数量是不相同的，同时因为是以户为单位，多家奶牛产的牛奶是装载在同一个罐装车内的，牛奶的检验时需要一段时间，但牛奶从被产出到加工这段时间是有规定的，超过规定时间牛奶的质量将下降，影响产品的品质，因此牛奶一般在检测之前，先进行统一装车，并在装车之前进行抽样留底，一旦后续检验出牛奶存在质量问题整车奶有可能会被放弃，此时装车之前的牛奶样品既是追根溯源的证据，因此牛奶采样不仅是对牛奶质量的把控，同时也是对每家每户的奶源做一个留底，在牛奶整个生产环节过程中一旦出现食品原料问题即可追溯和责任到源头，同时还可有效的对养牛专业户进行震慑，以防养牛专业户对奶牛滥用药物影响奶源品质。

国外有针对大型奶厂的取样设备，取样设备大多依据定时或者定量的方式进行采样，采样过程不能满足我国每家每户养殖模式，不能满足我国奶厂每次取样源数量均布相同的特点进行采样。

同时牛奶采样过程中需要对一户奶源进行不间断的采样，因此要求每一户所产的不同数量的奶源均进行采样，这样就造成了在采样过程中需要进行更换与每户对应的采样瓶，传统采样设备不能根据每户变换自行更换采样瓶，造成采样过程操作繁琐，同时现有采样装置一般还需要额外增加驱动系统，来满足采采样瓶在采样过程中更换及移动。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种食品采样检验装置，有效的解决了现有牛奶采样装置不能适应我国以户为单位养殖过程中抽样留底时采样瓶一户一换操作繁琐，自动化程度低的问题。

其解决问题的技术方案包括一个Z型管，Z型管上端横管内设有一个可左右滑动的套筒，套筒内同轴设有一个空心转轴，空心转轴上圆周均布有多个扇叶，空心转轴的左端面同轴固定有一个往复丝杠螺母，往复丝杠螺母上配合安装有一个往复丝杠，套筒的左端固定有一个开口朝右的第一活塞缸，往复丝杠的左端与第一活塞缸内的活塞固定连接，第一活塞缸的右端经软管连接有一个尖端朝下并伸出Z型管的针头，第一活塞缸可将Z型管内液体通过针头向外输送，套筒的右侧同轴固定有一个内花键，空心转轴上设有一个与内花键配合的外花键，空心转轴的右端设有一个挡盘，挡盘与外花键之间设有一个套装在空心转轴上的第一压簧，Z型管的下方设有一个转盘，转盘上圆周均布有多个可向上运动并可向下复位的采样瓶，转盘的下方同轴固定有一个棘轮，棘轮的后侧设有一个可左右移动的横板，套筒的左右移动驱动横板的左右移动，横板沿其长度方向均布有多个与棘轮配合的棘爪，横板后侧设有一个弧形突起，弧形突起块向右移动可驱动位于针头正下方的采样瓶向上移动，横板的向右移动先经棘爪驱动棘轮转动完成后再经弧形凸起驱动采样瓶运动。

本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现有牛奶采样装置不能适应我国以户为单位养殖过程中抽样留底时采样瓶一户一换操作繁琐，自动化程度低的问题。

附图说明

图1为本发明套筒运动至右端极限位置后的后视剖面图。

图2为本发明图1中A区域局部放大图。

图3为本发明套筒位于左侧时的后视剖面图。

图4为本发明俯视剖面图。

图5为本发明转盘及其附属结构的仰视图。

图6为本发明棘爪和弧形凸起及其转动机构的三维机构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图6可知,本发明包括一个Z型管1，Z型管1上端横管内设有一个可左右滑动的套筒2，套筒2内同轴设有一个空心转轴3，空心转轴3上圆周均布有多个扇叶4，空心转轴3的左端面同轴固定有一个往复丝杠螺母5，往复丝杠螺母5上配合安装有一个往复丝杠6，套筒2的左端固定有一个开口朝右的第一活塞缸7，往复丝杠6的左端与第一活塞缸7内的活塞固定连接，第一活塞缸7的右端经软管连接有一个尖端朝下并伸出Z型管1的针头8，第一活塞缸7可将Z型管1内液体通过针头8向外输送，套筒2的右侧同轴固定有一个内花键9，空心转轴3上设有一个与内花键9配合的外花键10，空心转轴3的右端设有一个挡盘11，挡盘11与外花键10之间设有一个套装在空心转轴3上的第一压簧12，Z型管1的下方设有一个转盘13，转盘13上圆周均布有多个可向上运动并可向下复位的采样瓶14，转盘13的下方同轴固定有一个棘轮15，棘轮15的后侧设有一个可左右移动的横板16，套筒2的左右移动驱动横板16的左右移动，横板16沿其长度方向均布有多个与棘轮15配合的棘爪17，横板16后侧设有一个弧形突起18，弧形突起18块向右移动可驱动位于针头8正下方的采样瓶14向上移动，横板16的向右移动先经棘爪17驱动棘轮15转动完成后再经弧形凸起驱动采样瓶14运动。

为了方便本装置的安装和采样瓶14的存储，所述本装置还包括一个箱体19，Z型管1和转盘13均安装在箱体19内，Z型管1的两端分别贯穿并伸出箱体19的左右两侧壁，Z型管1的两端分别连接有一个管道快速接头20，转盘13转动连接在箱体19底部，转盘13的芯轴与箱体19之间存在摩擦，此摩擦力在棘爪17复位和弧形凸起顶起采样瓶14时能辅助保持转盘13不转动，弧形突起18的上端弧面上设有一个沿其弧面开设的弧形槽21，箱体19可存放冰袋，箱体19的下方设有方便箱体19移动滚轮。

为了方便第一活塞缸7可将Z型管1内液体通过针头8向外输送，所述第一活塞缸7的左端设有进液口，进液口上安装有可单向向第一活塞缸7内进液的第一单向阀22，进液口的下方设有出液口，软管与出液口相连接，软管上设有可单向向第一活塞缸7内出液的第二单向阀23。

为了方便套筒2的左右移动可驱动横板16的左右移动，所述Z型管1上端横管的右端设有一个第二活塞缸24，第二活塞缸24的活塞杆左端贯穿Z型管1上端横管右端部与挡盘11同轴固定，套筒2的右端与Z型管1上端横管的右端之间设有套装在第二活塞缸24的活塞杆和空心转轴3上的第二压簧25，第二压簧25的弹性强度小于第一压簧12，横板16的右侧设有气压推杆26，气压推杆26的伸出端与横板16固定连接，气压推杆26与第二活塞缸24经管道连接，通过第二活塞缸24和气压推杆26的设置实现套筒2的左右移动可驱动横板16的左右移动。

为了实现采样瓶14的安装和采样瓶14的向上运动和向下复位，所述每个采样瓶14的下方对应安装一个橡胶瓶套27，采样瓶14插装在对应的橡胶瓶套27内，每个橡胶瓶套27的下方同轴固定有一个竖杆28，竖杆28的下端贯穿并伸出转盘13，每个竖杆28的下端套装有一个第三压簧29，第三压簧29的一端固定在转盘13底部，另一端固定在竖杆28上。

为了保证采样瓶14密封性，所述每个采样瓶14的瓶口处设有一个橡胶封盖30，针头8可刺穿橡胶封盖30向采样瓶14内注液。

为了实现套筒2的左右移动时不能转动，所述套筒2与Z型管1上端横管之间采用贴壁滑动方式安装，并经滑槽滑块结构进行定位，滑槽置于Z型管1上端横管上，滑块安装在套筒2上，套筒2的左右端面上均设有支撑杆，支撑杆分别支撑空心转轴3和内花键9。

为了实现弧形凸起18左右移动时更加稳定，所述弧形凸起18底部设有滑轨，弧形凸起可在滑轨上滑动。

本发明的具体工作过程：本装置在使用时将Z型管1上端横管上快速接头与奶源罐相连，下端横管上快速接头与奶罐车相连，奶罐车上配合安装有吸奶泵，打开吸奶泵可实现Z型管1内产生负压，此负压可实现牛奶从养殖户奶源罐中经本装置后被抽吸至奶罐车上。

初始状态下吸奶泵不工作，此时在第一压簧12的作用下实现空心转轴3的上的外花键10与套筒2右端的内花键9相啮合，此时空心转轴3不能转动，在第二压簧25的作用下套筒2置于Z型管1上端横管的左侧位置，此时第二活塞缸24内空间增大，同时由于第二活塞缸24没有对气压推杆26提供压力，因此此时的横板16上的棘爪17不与棘轮15接触，当与养殖户奶罐进行连通后，打开吸奶泵，此时Z型管1内产生负压，此时奶源罐内的牛奶有向奶罐车上运输的趋势，此过程牛奶需要经过套筒2内的扇叶4，由于扇叶4的分布状态对牛奶有阻碍流动的作用，初始状态下空心转轴3与套筒2在内花键9和外花键10的作用下使其不能产生相对转动，因此叶片的阻碍作用会推动套筒2在负压所用下向右移动，此移动过程会使套筒2经空心转轴3、第二活塞缸24的活塞杆推动第二活塞向右移动，此过程中第二压簧25被压缩并使其具有反弹的趋势和弹性势能，由于第一压簧12的弹性强度要大于第二压簧25，因此在第二压簧25受到挤压时，第一压簧12的压缩量并不能使内花键9与外花键10进行脱离，第二活塞向右移动使第二活塞缸24内的气体进入到气压推杆26内，气压推杆26推动横板16向左移动，此移动过程中横板16上均布的多个棘爪17依次与棘轮15接触并驱动棘轮15转动，横板16上设置的棘爪17数量可驱动棘轮15转动一个角度，此角度满足上一个位于针头8正下方的采样瓶14离开，下一个采样瓶14正好运动至针头8的正下方，当转盘13转动完成这一角度后，多个棘爪17不再与棘轮15接触此时横板16再向左移动视就不能驱动转盘13转动，当弧形凸起运动至针头8正下方的，处于针头8正下方的橡胶瓶套27上的竖杆28的下端置于弧形凸起上的弧形槽21内，在横板16在持续向左移动过程，弧形凸起挤压竖杆28带动橡胶瓶套27向上运动，橡胶瓶套27带动安装在其上的采样瓶14向上运动，并使得针头8将采样瓶14上端橡胶封盖30刺破并可向采样瓶14中注入牛奶，其中竖杆28在弧形凸起上的弧形槽21内滑动时能辅助转盘13使其保持不转动，此过程中实现第三压簧29的压缩并使其具有反弹的趋势和弹性势能。

在采样初期奶罐车上的吸奶泵转速调小，随着采样瓶定位完成后可对吸奶泵转速进行调节，实现正常采样和泵奶。

当套筒2挤压第二活塞缸24驱动电动推杆完成以上动作后，此时挡盘11运动至与Z形管上端横管的右端面相接触，此时随着负压增大空心转轴3不能再向右移动，但在负压的作用下套筒2依然有向右移动的趋势，此时第一压簧12开始挤压，套筒2向右移动，使得内花键9与外花键10有脱离趋势，当负压持续增大时，内外花键10脱离，此时空心转轴3不再被内花键9束缚，当空心转轴3脱离束缚后，叶片受牛奶推力开始转动，并可对牛奶进行疏导，与此同时空心转动开始转动，空心转轴3的转动驱动往复丝杠螺母5转动，往复丝杠螺母5的转动驱动往复丝杠6左右移动，往复丝杠6左右移动可使第一活塞缸7的活塞往复移动，往复丝杠螺母5在驱动往复丝杠6运动时还会给与往复丝杠6一个转动的趋势，此时可通过经第一活塞缸7设置成截面为矩形来解决往复丝杠6有转动趋势的问题，第一活塞缸7内的活塞左右往复移动，可实现通过进液口将Z型管1内的牛奶吸入第一活塞缸7，并通过出液口将第一活塞内的牛奶通过针头8注入到对应的采样瓶14内。

当完成一家养殖户的所有牛奶的收取后，关闭吸奶泵，Z形管内的负压消失，在第一压簧12的复位作用下，实现内花键9和外花键10重新啮合实现对空心转轴3的固定，第二压簧25的复位实现第二活塞缸24复位，第二活塞缸24将气压推杆26内的气体重新吸回，气压推杆26回缩并实现横板16的复位，横板16复位首先实现弧形凸起的回位，弧形凸起回位过程在第三压簧29的作用下使得采样瓶14逐渐向下运动并使得针头8从采样瓶14内脱出，当采样瓶14复位至初始状态后，随着横板16的持续复位，多个棘爪17再次与棘轮15接触，但此时棘爪17在接触棘轮15后回缩，使得横板16的复位不会驱动转盘13反转，完成后将养殖户的奶源管与本装置脱离开，换下一个养殖户的奶源罐即可实现对下一户的采样和装车。

本装置对比传统设备有以下好处：

1、本装置根据我国奶牛养殖特色而发明，在一家养殖户的奶源管与本装置连接后，奶罐车上的吸奶泵先进行负压吸引，使得套筒2向右移动，实现第二活塞缸24被挤压并将动力输送至气压推杆26，使得横板16向左移动，此过程先使转盘13转动一个角度，实现采样瓶14的转换，然后经弧形凸起驱动采样瓶14上升并与针头8贯通，采样之前利用奶罐车本身带有的负压设备自动将采样瓶14定位和放置好，不需要对采样装置增加驱动装置，同时也不再利用人工放置减少了操作流程，减少人工更换采样瓶14后可有效的减少采样装置内的温度，利于样品的保存。

2、在转盘13转动完成并实现采样瓶14与针头8贯通后，随着吸奶泵的持续的加压实现空心圆管运动至右端极限位置，内花键9与外花键10脱离，实现叶片转动驱动往复丝杠螺母5的转动，往复丝杠螺母5驱动往复丝杠6左右移动，并实现第一活塞缸7将Z形管内的牛奶经针头8输送至采样瓶14内，第一活塞缸7选用容量小的，因此可实现在整个采样过程对牛奶均匀的采样使得采样过程更加合理充分，同时本装置根据每户奶源量进行柔性采样，有多少奶按相同比例进行采样，采样完成后，不管采样瓶内奶量多少，均可以实现采样瓶变换，相对国外的定时定量采样方式更加适合我国国情。

3、本装置在更换不同养殖户的奶源罐时，势必需要关闭吸奶泵，在吸奶泵停止工作后，第二活塞缸24复位使得横板16复位，此过程中实现已经采好样的采样瓶14与针头8脱离，套筒2重新复位至初始状态，同时内花键9和外花键10重新啮合，为下一户养殖户进行采样提供良好的采样环境和状态，因此采样瓶的更换取决于吸奶泵的开关，减少了操作流程的同时也减少了采样设备成本。

本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现有牛奶采样装置不能适应我国以户为单位养殖过程中抽样留底时采样瓶一户一换操作繁琐，自动化程度低的问题。

Claims (8)

1.一种食品采样检验装置，包括一个Z型管（1），其特征在于，所述Z型管（1）上端横管内设有一个可左右滑动的套筒（2），套筒（2）内同轴设有一个空心转轴（3），空心转轴（3）上圆周均布有多个扇叶（4），空心转轴（3）的左端面同轴固定有一个往复丝杠螺母（5），往复丝杠螺母（5）上配合安装有一个往复丝杠（6），套筒（2）的左端固定有一个开口朝右的第一活塞缸（7），往复丝杠（6）的左端与第一活塞缸（7）内的活塞固定连接，第一活塞缸（7）的右端经软管连接有一个尖端朝下并伸出Z型管（1）的针头（8），第一活塞缸（7）可将Z型管（1）内液体通过针头（8）向外输送，套筒（2）的右侧同轴固定有一个内花键（9），空心转轴（3）上设有一个与内花键（9）配合的外花键（10），空心转轴（3）的右端设有一个挡盘（11），挡盘（11）与外花键（10）之间设有一个套装在空心转轴（3）上的第一压簧（12），Z型管（1）的下方设有一个转盘（13），转盘（13）上圆周均布有多个可向上运动并可向下复位的采样瓶（14），转盘（13）的下方同轴固定有一个棘轮（15），棘轮（15）的后侧设有一个可左右移动的横板（16），套筒（2）的左右移动驱动横板（16）的左右移动，横板（16）沿其长度方向均布有多个与棘轮（15）配合的棘爪（17），横板（16）后侧设有一个弧形突起（18），弧形突起（18）块向右移动可驱动位于针头（8）正下方的采样瓶（14）向上移动，横板（16）的向右移动先经棘爪（17）驱动棘轮（15）转动完成后再经弧形凸起驱动采样瓶（14）运动。

2.根据权利要求1所述的一种食品采样检验装置，其特征在于，所述本装置还包括一个箱体（19），Z型管（1）和转盘（13）均安装在箱体（19）内，Z型管（1）的两端分别贯穿并伸出箱体（19）的左右两侧壁，Z型管（1）的两端分别连接有一个管道快速接头（20），转盘（13）转动连接在箱体（19）底部，转盘（13）的芯轴与箱体（19）之间存在摩擦，此摩擦力在棘爪（17）复位和弧形凸起顶起采样瓶（14）时能辅助保持转盘（13）不转动，弧形突起（18）的上端弧面上设有一个沿其弧面开设的弧形槽（21），箱体（19）可存放冰袋，箱体（19）的下方设有方便箱体（19）移动滚轮。

3.根据权利要求1所述的一种食品采样检验装置，其特征在于，所述第一活塞缸（7）的左端设有进液口，进液口上安装有可单向向第一活塞缸（7）内进液的第一单向阀（22），进液口的下方设有出液口，软管与出液口相连接，软管上设有可单向向第一活塞缸（7）内出液的第二单向阀（23）。

4.根据权利要求1所述的一种食品采样检验装置，其特征在于，所述Z型管（1）上端横管的右端设有一个第二活塞缸（24），第二活塞缸（24）的活塞杆左端贯穿Z型管（1）上端横管右端部与挡盘（11）同轴固定，套筒（2）的右端与Z型管（1）上端横管的右端之间设有套装在第二活塞缸（24）的活塞杆和空心转轴（3）上的第二压簧（25），第二压簧（25）的弹性强度小于第一压簧（12），横板（16）的右侧设有气压推杆（26），气压推杆（26）的伸出端与横板（16）固定连接，气压推杆（26）与第二活塞缸（24）经管道连接，通过第二活塞缸（24）和气压推杆（26）的设置实现套筒（2）的左右移动可驱动横板（16）的左右移动。

5.根据权利要求1所述的一种食品采样检验装置，其特征在于，所述每个采样瓶（14）的下方对应安装一个橡胶瓶套（27），采样瓶（14）插装在对应的橡胶瓶套（27）内，每个橡胶瓶套（27）的下方同轴固定有一个竖杆（28），竖杆（28）的下端贯穿并伸出转盘（13），每个竖杆（28）的下端套装有一个第三压簧（29），第三压簧（28）的一端固定在转盘（13）底部，另一端固定在竖杆（28）上。

6.根据权利要求1所述的一种食品采样检验装置，其特征在于，所述每个采样瓶（14）的瓶口处设有一个橡胶封盖（301），针头（8）可刺穿橡胶封盖（30）向采样瓶（14）内注液。

7.根据权利要求1所述的一种食品采样检验装置，其特征在于，所述套筒（2）与Z型管（1）上端横管之间采用贴壁滑动方式安装，并经滑槽滑块结构进行定位，滑槽置于Z型管（1）上端横管上，滑块安装在套筒（2）上，套筒（2）的左右端面上均设有支撑杆，支撑杆分别支撑空心转轴（3）和内花键（9）。

8.根据权利要求1所述的一种食品采样检验装置，其特征在于，所述弧形凸起（18）底部设有滑轨，弧形凸起可在滑轨上滑动。